由于燃油汽車的種種弊端，新能源汽車在全球范圍內(nèi)興起，尤其是混合動(dòng)力汽車與純電動(dòng)汽車，通過二次電池儲(chǔ)存電能，通過電力推動(dòng)汽車的形式，與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車相比，電動(dòng)汽車具有更搞笑、更安靜及環(huán)保等特點(diǎn)，但其最大的技術(shù)難題也在于電池的應(yīng)用，鋰電池壽命短，重量大，能量密度低等缺點(diǎn)限制了電池電動(dòng)汽車作為燃油汽車的替代最優(yōu)方案。

當(dāng)面對(duì)電池電動(dòng)汽車問題時(shí)，人們開始將目光轉(zhuǎn)向了通過更換電池和使用燃料電池作為主要電源的方案，發(fā)揮電動(dòng)機(jī)的效能對(duì)車輛的使用可能更具吸引力。燃料電池是將各種燃料（特別是氫）轉(zhuǎn)化為清潔、高效、可靠的能源的最有效的方法。越來越多的全球公司正在投資燃料電池技術(shù)。

隨著燃料電池供應(yīng)鏈的完善和技術(shù)的突破，我們將可以看到燃料電池乘用車的大規(guī)模生產(chǎn)。燃料電池產(chǎn)業(yè)正日益適應(yīng)全球的成功。

燃料電池是一種開放式的熱力學(xué)系統(tǒng)。燃料電池利用電化學(xué)反應(yīng)。當(dāng)氫氣通過燃料電池組，燃料電池組將純氫與大氣中的氧氣混合，產(chǎn)生電流。然后這些電能驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)輪子的電動(dòng)機(jī)。

燃料電池汽車使用氫氣為電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力。由于燃料電池汽車完全由電力驅(qū)動(dòng)，因此也被認(rèn)為是電動(dòng)汽車，其續(xù)航里程和加油量與傳統(tǒng)汽車和卡車相當(dāng)。

燃料電池汽車不會(huì)造成傳統(tǒng)汽車的尾氣污染，因?yàn)樗鼈儗錃廪D(zhuǎn)化為電能，只產(chǎn)生水和熱量作為副產(chǎn)品。雖然生產(chǎn)氫氣的過程會(huì)導(dǎo)致部分污染；但是即使燃料是由污染源天然氣生產(chǎn)獲得，與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)相比，排放量也可以減少30%以上。

去年，梅賽德斯-奔馳在法蘭克福車展上推出了GLCF-CellEQ電源。這是一個(gè)插入式混合動(dòng)力車，它沒有發(fā)動(dòng)機(jī)。它是一款使用氫燃料電池的SUV，在此之前還沒有其他氫動(dòng)力汽車提供這種插入式燃料電池動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)。這臺(tái)單電機(jī)的額定功率為197馬力，扭矩為258磅英尺，最高時(shí)速為100英里。

GLC的昂貴動(dòng)力系統(tǒng)有了很多進(jìn)展，可以預(yù)期在未來幾年內(nèi)它將以低成本少量生產(chǎn)。梅賽德斯-奔馳（Mercedes-Benz）幾十年來一直在研究開發(fā)這種氫燃料電池技術(shù)。

GLCF-Cell可以在家里或公共充電站充電，以防氫燃料基礎(chǔ)設(shè)施在某些地區(qū)稀少。豐田、戴姆勒和寶馬的燃料電池技術(shù)在全球13家公司中處于領(lǐng)先地位，在未來10年內(nèi)投資額也會(huì)超過100億美元用于開發(fā)氫技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施。

給燃料電池汽車加氫類似于給傳統(tǒng)汽車或卡車加油。燃料電池汽車的行駛里程約為200-300英里。電池驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車需要通過插入式充電；而集中加油和更長的行駛里程使燃料電池特別適合長途行駛的大型車輛，或家中沒有插入式充電通道的駕駛員。

內(nèi)部看起來這種車就像一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的汽油GLC，這是一款在北美最受歡迎的豪華品牌。相比起來，燃料電池汽車的儀表板會(huì)更大，帶有12.3英寸的數(shù)字顯示屏，中央顯示屏的尺寸為10.25英寸。該菜單提供充電站和氫燃料站的位置信息。

豐田Mirai售價(jià)57500美元，僅在加利福尼亞州有銷售。它的續(xù)航里程為312英里。豐田公司在Mirai車上安裝了多專利碳纖維包裹聚合物內(nèi)襯油箱等安全裝置，這些油箱采用三層結(jié)構(gòu)，吸收了5倍于鋼鐵的撞擊能量。在發(fā)生事故的情況下，系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉儲(chǔ)罐的氫氣輸出閥，防止氫氣流向儲(chǔ)罐外損傷系統(tǒng)。由于氫比空氣輕，一旦系統(tǒng)發(fā)生泄漏，它就會(huì)迅速擴(kuò)散。

Mirai的特殊框架旨在有效地分配碰撞力。如果汽車發(fā)生碰撞，撞擊力將分布在客艙、燃料電池組和氫罐周圍。

燃料電池中的氫不是自然產(chǎn)生的，它需要被被分離出來，然后在燃料箱中被壓縮，再與燃料電池堆中的氧氣混合，產(chǎn)生電力來驅(qū)動(dòng)汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)。

傳統(tǒng)的制氫方法包括將其與天然氣分離；但很多企業(yè)與機(jī)構(gòu)正在努力從生物質(zhì)中獲取低成本的氫氣，這一過程將有可能將氫的生命周期排放量從120g/km降低到約60g/km二氧化碳。這將低于電動(dòng)汽車所能達(dá)到的水平。

據(jù)估計(jì)，燃料電池電動(dòng)汽車一次加油大約需要50-60美元，才能保證Mirai312英里的行程。

當(dāng)然，目前尚不能根據(jù)市場(chǎng)情況定論，究竟哪種車適合或者最終勝出，無論是純電動(dòng)汽車還是氫燃料汽車。

日本正試圖在2020年前將4萬輛燃料電池汽車投入使用。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，日本需要建設(shè)一個(gè)強(qiáng)大的氫燃料站網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，還需要大量的投入。每個(gè)計(jì)劃引進(jìn)氫燃料汽車的國家都需要配備這種基礎(chǔ)設(shè)施。這種基礎(chǔ)設(shè)施價(jià)格昂貴，整個(gè)美國也只有40個(gè)加氫站，主要集中在加州，因此基礎(chǔ)設(shè)施缺乏將不利于氫燃料汽車的普及。