在2015年的全球氣候大會(huì)上，各國就控制全球平均氣溫升幅達(dá)成了共識，在全球氣候變暖、節(jié)能減排等背景下，汽車工業(yè)遇到了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，也是車企轉(zhuǎn)型電氣化的起點(diǎn)。

相比目前陣容逐漸壯大的動(dòng)力電池汽車，燃料電池汽車不僅續(xù)航里程更加可觀，與傳統(tǒng)燃油車相近的補(bǔ)能時(shí)間，直擊了當(dāng)下BEV的用車痛點(diǎn)，特別是氫燃料電池，其副產(chǎn)物只有水，做到了對環(huán)境有益無害，而各國與各大車企對于社會(huì)基礎(chǔ)能源的新思考也就此展開。

聚焦全球車企，雖然對于氫燃料電池技術(shù)的研發(fā)可追述到上個(gè)世紀(jì)，但至今仍有產(chǎn)品量產(chǎn)并投放市場的，僅有本田、豐田等少數(shù)幾家車企，其中現(xiàn)代汽車更是較早推進(jìn)氫燃料電池車量產(chǎn)，且技術(shù)也處于國際前沿的少數(shù)派。

FCV的先行者

2013年2月26日，ix35 FCV在現(xiàn)代汽車韓國蔚山工廠正式下線，于2014年在韓國本土開始銷售，并陸續(xù)進(jìn)入北美與歐洲市場。作為全球首款進(jìn)入量產(chǎn)階段的氫燃料電池車，ix35 FCV可謂是現(xiàn)代汽車氫燃料電池研發(fā)的成果結(jié)晶。

除了先于豐田Mirai兩年亮相外，ix35 FCV更標(biāo)志著現(xiàn)代汽車成為了可自行量產(chǎn)氫燃料電池核心配件的車企，2015年ix35 FCV還獲得了沃德十佳發(fā)動(dòng)機(jī)稱號。

緊接著2018年，現(xiàn)代第二款氫燃料電池車——NEXO正式投放本土及歐美市場，作為一款全新產(chǎn)品，NEXO不再以現(xiàn)有車型為藍(lán)本，而是采用現(xiàn)代第四代氫燃料電池系統(tǒng)，并脫胎于FCV專用平臺的產(chǎn)物。當(dāng)然，NEXO也將“沃德十佳”納入了囊中。

現(xiàn)代NEXO基本信息如下：

1、 NEXO車身長寬高分別為4670mm、1860mm和1630mm，軸距達(dá)到了2790mm；

2、 氫燃料電池堆延續(xù)質(zhì)子交換膜燃料電池路線，電堆可產(chǎn)生功率為100kW，工作溫度為-30至90攝氏度以內(nèi)；

3、 前置電動(dòng)機(jī)輸出最大功率為120kW，峰值扭矩為395Nm，車身后部的鋰電池組功率為40kW，輸出邏輯更趨近燃料電池與鋰電池“混動(dòng)”，極端情況下使用鋰電可行駛10km；

4、 車身下方設(shè)計(jì)有三個(gè)規(guī)格相同的儲(chǔ)氫罐，總?cè)莘e為156L（約6.3kg高壓氣態(tài)氫），滿氫時(shí)內(nèi)部壓力位700bar，為防止外部壓力損傷氣罐，罐內(nèi)壓力低于5bar時(shí)車輛無法行駛；

5、 氫燃料電池系統(tǒng)效率為60%，將氫氣加滿用時(shí)3-5分鐘，NEDC循環(huán)下續(xù)航里程為866km；

6、 借助現(xiàn)代的核心技術(shù)——空氣箔片軸承空氣壓縮機(jī)，NEXO能夠在海拔4300米以下正常行駛。

燃料電池顧名思義，相比鋰電池最大的區(qū)別在于，其電能的源頭在于化學(xué)能轉(zhuǎn)化，而非離子嵌入與脫嵌過程。氣態(tài)氫從電池負(fù)極進(jìn)入，產(chǎn)生的氫質(zhì)子（H+）通過質(zhì)子交換膜抵達(dá)正極，并與氧氣發(fā)生反應(yīng)，最終“副產(chǎn)物”僅為水，而電子則通過外電路產(chǎn)生電流，并帶動(dòng)電機(jī)與用電設(shè)備。

經(jīng)過5年的研發(fā)周期，現(xiàn)代汽車目前已掌握該類型氫燃料電池中，質(zhì)子交換膜、雙極板等核心部件的研發(fā)與生產(chǎn)，規(guī)避了采購環(huán)節(jié)，技術(shù)層面更不會(huì)受制于人。不僅如此，得益于配套的冷卻系統(tǒng)已較為完備，NEXO搭載的燃料電池堆可做到無氫氣損失，啟動(dòng)即可進(jìn)入狀態(tài)最佳、最穩(wěn)定的恒功率輸出。相比目前鋰電池在低容量狀態(tài)出現(xiàn)的斷崖式輸出，以及需要圈定可用容量上限避免過充的“掐頭去尾”，燃料電池在輸出特性方面更具優(yōu)勢。

需要說明的是，作為電堆核心的質(zhì)子交換膜并非一勞永逸，雖然當(dāng)前技術(shù)背景下，其工作壽命最長可達(dá)到幾千甚至上萬小時(shí)，但與車輛的全壽命周期相比仍捉襟見肘。不過現(xiàn)代汽車為NEXO提供的保修期為10年/16萬公里，且電堆研發(fā)之初便考慮到了關(guān)鍵部件的壽命問題，所以前瞻也是“長壽”的因素之一。

當(dāng)然，安全性同樣是氫燃料電池車能否普及的參考因素。目前NEXO已通過歐洲E-NCAP和美國IIHS碰撞測試，并取得了雙五星認(rèn)證。除了整車安全基礎(chǔ)外，采用碳纖維外殼+聚合物內(nèi)膽的儲(chǔ)氫罐，還進(jìn)行了爆炸、燃燒、墜落、化學(xué)腐蝕、槍擊等眾多極限環(huán)境測試，以及12000次875bar加氫測試。

重點(diǎn)在于，該儲(chǔ)氫罐還設(shè)計(jì)有Exhaust system快速排氣系統(tǒng)，在發(fā)生碰撞事故時(shí)，車內(nèi)傳感器會(huì)開啟排氫閥門，并將內(nèi)部的高壓氫氣排空（正常運(yùn)行時(shí)放氫內(nèi)壓下限為5bar），以避免更極端的危險(xiǎn)狀況。

技術(shù)進(jìn)步與初體驗(yàn)

在車云菌看來，NEXO更像是ix35 FCV全方位技術(shù)升級的產(chǎn)物，比如：

1、 NEXO搭載的燃料電池電堆較ix35 FCV，系統(tǒng)效率從55%提升至60%的同時(shí)，其體積也有所降低；

2、 NEXO采用的全球首款同型號3罐儲(chǔ)氫系統(tǒng)，總重量僅為111kg，較此前降低了16.5kg；

3、 車載鋰電池輸出功率從20kW提升至40kW；

4、 冷啟動(dòng)下限從-20攝氏度下探到-30攝氏度。

本次車云菌體驗(yàn)的海外量產(chǎn)版本，最直觀的升級在于，韓國標(biāo)準(zhǔn)下NEXO擁有609km續(xù)航里程，而ix35 FCV僅為415km，而這是建立在硬件與驅(qū)動(dòng)邏輯“雙升”前提下的。

有別于ix35 FCV，NEXO對高壓電池系統(tǒng)的輸出功率進(jìn)行了“拆分”，除了可在低溫時(shí)幫助燃料電池啟動(dòng)，其中的20kW還負(fù)責(zé)與燃料電池組一同驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，另外的20kW則用于給車內(nèi)用電器供能，而DC-DC轉(zhuǎn)換裝置，負(fù)責(zé)協(xié)同燃料電池（400V）與鋰電池（240V）輸出電壓。

需要說明的是，借助對高壓電池系統(tǒng)的輸出進(jìn)行“拆分”，燃料電池堆在行駛過程中可進(jìn)行適時(shí)“停機(jī)”，增加續(xù)航里程之余，也延長了燃料電池的使用壽命。

在短暫的試駕體驗(yàn)中，NEXO整體動(dòng)力儲(chǔ)備較為充足，ECO模式下NEXO的加速表現(xiàn)足夠讓人眼前一亮，且可應(yīng)對城市、高速等多種路況下的超車、并線操作。至于Normal，在我看來說是SPORT也不為過，機(jī)敏的響應(yīng)與深踩油門時(shí)的推背感，能夠立刻打消用戶對FCV動(dòng)力性的顧慮。同時(shí)，NEXO在兩種駕駛模式下，加速力道均十分線性，更接近傳統(tǒng)燃油車的駕駛體驗(yàn)。

當(dāng)然，從底盤的濾震效果來看，NEXO仍是居家定位與注重舒適性的車型，且行駛時(shí)車內(nèi)靜謐性值得肯定，高壓氣體發(fā)出的氣流聲客觀存在，但非常細(xì)微且不易被察覺。此外，該車能量回收系統(tǒng)支持從0-3的四級調(diào)節(jié)，能夠通過方向盤背面的“換擋撥片”操作，即便是回收力度最強(qiáng)的“3”擋，反向加速度的介入也不算突兀。

至于燃料電池與鋰電池間的交替過程，體感難以察覺，只能從車機(jī)能量流界面中看出，滑行或制動(dòng)時(shí)鋰電池可兼顧儲(chǔ)能工作，加速過程中的介入時(shí)機(jī)，則與鋰電池電量有關(guān)，也可以說二者工作模式更類似于油電混合動(dòng)力車型的輸出邏輯。

此外，NEXO還裝備了“側(cè)后方監(jiān)視器”功能，與本田的盲區(qū)顯示類似，能夠向駕駛者反饋相鄰車道的實(shí)時(shí)畫面，區(qū)別在于，NEXO可提供左右兩側(cè)的畫面，并在儀表盤中顯示，進(jìn)一步減少了駕駛員視線偏移前方的幾率。得益于采用FCV專用平臺，規(guī)整、充足的車內(nèi)駕乘與儲(chǔ)物空間，也是NEXO的亮點(diǎn)所在。

不僅如此，清潔空氣也是NEXO的隱藏功能之一，在燃料電池工作的同時(shí)，該車還可凈化環(huán)境中99%的可吸入顆粒物，且現(xiàn)代汽車表示，10萬輛NEXO行駛60分鐘凈化的空氣，可供400萬人呼吸一小時(shí)。另外，該車也具備V2G技術(shù)，單臺可產(chǎn)生10kW的電能，并能夠?yàn)榧彝ァEV和PHEV車型供電。

實(shí)話說，NEXO在駕駛感受層面的“無差別”，讓我印象深刻，從動(dòng)力源來說，燃料電池不同于當(dāng)前的BEV或燃油車型，但行駛過程中卻無需駕駛員額外留心什么，與其讓人適應(yīng)車，不如車適應(yīng)人，提升消費(fèi)者對新產(chǎn)品的接受度，細(xì)節(jié)很重要。

可以說NEXO是氫燃料電池車落地的開始，但何時(shí)引入國內(nèi)尚無定論，且反觀目前與氫相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，全面普及仍尚需時(shí)日，且并非某家車企憑“一己之力”能夠完成的，前途光明任重道遠(yuǎn)。

車云小結(jié)：

從ix35 FCV到NEXO，從現(xiàn)有車型為基礎(chǔ)的衍生產(chǎn)品到專用平臺的全新車型，現(xiàn)代汽車在先于對手量產(chǎn)氫燃料電池并投放市場的同時(shí)，也在加速技術(shù)研發(fā)與升級。眼下，該品牌已覆蓋HEV、PHEV、BEV、FCV四大類新能源產(chǎn)品，構(gòu)建自身中長期愿景之余，加速“動(dòng)力源”轉(zhuǎn)型也成為現(xiàn)代汽車未來發(fā)展方向。

當(dāng)下，現(xiàn)代汽車已致力于降低FCV車型中鉑（Pt）催化劑的用量，未來FCV中的鉑將從如今的幾十可降低至幾克，削減對貴金屬依賴的同時(shí)，也有助于降低FCV車型單價(jià)，以擴(kuò)大市場規(guī)模效應(yīng)。值得一提的是，現(xiàn)代汽車打算將氫燃料電池技術(shù)，推廣至卡車、火車、船舶甚至發(fā)電機(jī)等不同領(lǐng)域，且其自身具備包含“質(zhì)子交換膜”在內(nèi)的多類型燃料電池的開發(fā)能力。

按照計(jì)劃，現(xiàn)代汽車在2019-2025年間交付1600輛氫燃料電池重卡，而與奧迪簽訂的專利交叉許可協(xié)議，則預(yù)示著科技輸出將成為現(xiàn)代汽車的“產(chǎn)品”之一。2030年前，現(xiàn)代將具備年產(chǎn)70萬個(gè)燃料電池堆的能力，其中50萬臺將用于汽車制造。

除了產(chǎn)品與技術(shù)層面的普及外，現(xiàn)代汽車還將攜手中、韓等國家，共同向氫能社會(huì)邁進(jìn)，與其說現(xiàn)代在推廣燃料電池，不如說其將成為氫能的領(lǐng)導(dǎo)者。