氢燃料电池汽车 直接在汽车上使用只有燃料电池一个方案吗
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氢气可不可以代替天然气，直接在汽车上使用只有燃料电池一个方案吗
氢气不能替代天然气作为汽车燃料使用，目前的方案只有燃料电池一种，使用燃料电池的原因为：氢燃料电池汽车本质为电动汽车。
氢作为汽车燃料使用理论上是非常理想的，曾经也确实出现过一个品牌研发过使用氢直接作为能源的汽车，但最终也是不了了之。原因并不难理解，有两点制约了氢燃料燃烧驱动的可能性。
①·常温常压下氢气的密度只是CNG的1/8，众所周知一台汽车的续航里程用CNG只是用汽油的一半多一点，原因为钢瓶的储气量过小限制了燃料的体积；而氢的常压密度更小，需要让汽车有一定的续航里程只能让储气瓶变的更大，大瓶不仅减少了实用空间而且增加了整备质量，重量的增加和推重比不断抵消，结果则是续航提升需要的钢瓶会大的比较夸张。
②·氢氧燃烧的火焰温度非常夸张，如果对氢焊有过概念的话会感受到那种能够融化金属的高温，氢氧焰的理论火焰高温可以达到2830摄氏度。汽油的理论火焰温度是1200摄氏度，柴油火焰温度为1800摄氏度，以目前的内燃机材料还没有哪一种能够承受氢氧焰的超高温度。
没有特殊的材料制造内燃机，如果直接用汽柴油机换用氢燃料会被融化，而耐高温的材料都是非常昂贵的；使用氢气假设价格很低，但是制造一台发动机的成本足够普通内燃机汽车多家N年汽油。
所以直接用氢从汽车本身而言并不现实，其次对于用车成本而言也不实际。
CNG天然气一般80升的钢瓶才能行驶不足300公里，天然气1m3按照3元计算，一公斤CNG只是仅为4元多一些，能够行驶20公里左右；100公里按照5公斤CNG计算，成本仅为20元；而液态氢燃料一公斤的价格会超过60元，能驱动车辆行驶多少公里？所以使用氢燃料作为汽车能源使用是非常不合理的。
即使作为燃料电池汽车使用也很不理想，一公斤的氢在燃料电池堆中反应释放出的电还不足以驱动车辆行驶100公里，而制造氢即使用弃电电解水也需要消耗4倍以上发出的电量；很多人认为用弃电是节能环保制氢，但是弃电的比例在动力电池梯次利用的过程中已经逐渐缩减至不足5%，最终是不会有弃电用以制氢的。
而除电解水以外只有石油天然气以及煤炭才能制氢，这些常规能源直接当做燃料会有污染，难道制氢就没有排放了吗？
所以氢燃料电池增程式电动汽车并没有推广的价值，或者直接用氢做燃料也是没有的；退一步讲即使氢个成本非常低，但是燃料电池堆的制造需要用铂或者石墨烯，一个电池堆成本动辄3~4万，一台汽车用几个堆后再加上电动汽车的动力蓄电池，电机、电控以及材料成本，一台毫无性能的代步氢燃料汽车也会在30万以上，而同样的性能和品质的燃料车十万都不值，消费者有理由选择吗？难道就因为使用的燃料不同？
所以以氢为概念的汽车虽然名头很大但保有量极其低，即使在热衷氢能的日本，推广数年后也只是几千台而已。这种车的电池堆不能摆脱铂、制氢不能摆脱常规能源和找到低成本电能，其普及的价值是必须打问号的。
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氢燃料电池汽车离人们还有多远呢
氢燃料增程式汽车似乎从未离人们近过，制氢成本、车辆安全、能源价格等问题不能解决，国内市场是不需要这种能源的。
决定氢燃料电池汽车是否值得普及的因素首先在于其本身结构，简单了解一下这种车是否与众不同：
氢燃料为液态氢，车辆配备高压液态氢罐可以直接加注。
加注液态氢后氢与车辆装备的化学发电器反应，目的是发电产生电能。
电能产生之后会充入储能电池组，储能电池可以为落后的镍氢也可以是主流的三元锂电，但必须有储能电池组。
电池组有电之后利用电能驱动电机，车辆行驶最终的机械能是电机提供，所以氢燃料电池汽车本质是电动汽车。
这种模式成熟的车型为REEV增程式电动汽车，与氢能不同的是把液态氢罐改为油箱、化学发电机改为发动机和发电机组合，发电原理不同但其目的都是为了发电，所以这种模式已经是非常成熟的了。
而限制氢燃料增程式汽车发展的主要因素在于上文所述的三点问题目前解决不了，首先看制氢成本价格。
制氢的方式利用石油热裂制氢、水煤气制氢、电解水制氢等，使用氢能这种新能源的目的是为减少排放所以不考虑石油或煤炭这些传统能源，电解水制氢的成本约在60度电一公斤。按照1度电实际转换损耗率接近200g标煤的比例，一公斤氢气12kg标煤，在以油电转换的比例计算实际利用氢能行驶消耗的标煤相当于一台百公里7L左右油耗的燃油动力汽车排放。
而普通的发动机燃油动力REEV增程式电动汽车油耗约在3L/100km左右，排放控制能力至少目前是远高于氢燃料增程式汽车的；所以影响氢能汽车发展的主要因素是制氢并不环保，除非有其他方式可以突破但目前没有。
所以在主要推行氢燃料汽车的日本的加氢站内，氢能的价格为1100日元/公斤，折算人民币为66.596元；测试车中配备5公斤氢罐的车续航不到600公里，也就是说600公里需要费用332.98元。
按照最新油价计算332.98元约等于49.26升92号汽油，实际水平相当于8.21L/100km油耗的汽车的用车成本，这还只是普通A级紧凑型车的氢耗。
目前最不能理解的是无论从哪个角度来看氢燃料电池汽车的特点均为：既不环保、也不省钱，期待这种车普及的出发点是什么呢？为日本储备了全球最大量的铂金而没能垄断白金点火时代惆怅吗？现在电喷时代用不到铂了，也只有制氢环节可以消耗铂。
不过从以上角度分析最多是多一个不怎么样的选择，但安全问题如何解决呢？同体积的液态氢能量密度是同体积TNT的55倍左右，如果看到过普通CNG汽车爆炸还能有幸怕个小视频的话，运气不好遇到氢燃料汽车事故可就没机会了，这么台车一旦在事故中达到引爆理想环境可以轻松移平一个街区。
所以燃料电池汽车在没有经过严格的高低温环境测试、碰撞测试的前提下，只要上市就是对公众安全的不负责任，那么这种车离人们到底有多远呢？
氢燃料电池汽车有什么优势
氢燃料电池车具有三大优势：零排放、降低车企减排压力、单次加氢仅需几分钟，可行驶1000公里、电池寿命长，低温性能适范性强等
氢燃料电池汽车是充电还是充氢气
氢燃料电池汽车，顾名思义，肯定时充氢气的。
氢燃料电池的原理就是，使用氢气和氧气，分别在阳极和阴极发生化学反应。阳极氢气分解为氢离子，通过电解质传递到阴极，和阴极的氧气结合生成水。同时电子通过外电路，这就是产生了电流，我们使用的就是这部分电能。
所以氢燃料电池，通过补充氢气就可以实现持续的放电。
当然你说的充电理论上也是可行的，因为充电，就是将上述的反应进行逆向过程，使用电能产生氢气和氧气储存起来，再使用。
但锂电池电动汽车的一个问题就是，充电时间长，所以现在很多研究是电池的快充，为的就是减小充电时间。而氢燃料电池车加氢气的时间可以时几分钟，与传统汽车加汽油的时间一样甚至更短，所以这是氢燃料电池车的一项优势。
另外，如果仅仅使用一辆汽车作为氢气产生和使用的单体，成本高且能量效率低。所以可行的方法还是大规模的制氢，再通过加氢的方式给氢燃料电池车充氢。而且大规模制氢的方法有很多种，根据2020年的氢能规划，现阶段由于氢气使用量比较低，计划是使用石油等的副产品制氢，这样就可以基本满足氢的使用量。未来规划是适用于太阳能、风能等可再生能源制氢，再通过运输和现阶段的天然气管路设施传输氢气，并通过加氢站给电车充氢气。使用太阳能等新能源制氢不仅可以解决现在的弃电等问题，减少能量的浪费，而且氢气可以作为清洁的储能介质，更能发挥减少碳排放的作用。
谢谢！
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