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摘 要：燃料电池电动汽车（FCEV）被誉为“终极环保车”，在行驶过程中只排出水，不排放大气污染物质，本文将介绍普及燃料电池电动汽车的意义。
关键字：燃料电池电动汽车、FCEV、环保车、氢气、可再生能源、副产物氢
普及燃料电池电动汽车的意义
燃料电池电动汽车（FCEV）被誉为“终极环保车”，“终极环保车”的“环保”指的是“Ecology”，表示环境负担小。对于汽车的动力单元来说，对环境的负担包括大气污染物质和温室效应气体（CO2）的排放。如果其中之一（或两者都）比现有的动力单元小的话，即可以称之为“环保车”。
FCEV行驶过程中只排出水（以及水蒸气），在不排放大气污染物质这一点上可以称之为“环保车”。但是，要称之为“终极”环保车，那么在CO2排放量上，也必须优于现有的动力单元。
氢气是FCEV的燃料，如果利用太阳能、风和水力等可再生能源发电的电力来制氢（电解水）则不会产生CO2，所以有人提出，无论氢气作为燃料的效率如何，FCEV都是环保的。但是，在效率、成本和供给量方面，以可再生能源为主要制氢来源是不太现实的。日本设想利用石油精炼和烧碱制造时的副产物氢，如此一来CO2排放的责任就由“主角”（指石油精炼厂和烧碱制造厂）承担。
与之相比，欧洲多以天然气重整为前提来计算（FCEV的CO2排放）。在日本，副产物氢受“主角”的需求影响。通过甲烷重整则更加容易获得FCEV中所使用的纯度为99.99%的氢，稳定供给也更容易实现。
然而，天然气的主要成分是甲烷（CH4），如果利用其制氢，不可避免地会产生碳。天然气重整后，碳元素作为一氧化碳（CO）被提取出来，成为CO2后排放到大气中。
让我们来计算一下，从CH4中制取1kg氢，会排出多少CO2。碳的相对原子质量是12，氢的相对原子质量是1，所以C和4H的质量比是3:1。也就是说，从CH4中取出1kg氢的同时，会产生3kg的碳。
接下来，我们来计算一下这些碳会变成多少CO2。氧的相对原子质量是16，所以CO2分子的相对原子质量是44。即，一个CO2分子的质量是一个碳原子的3.667倍。
加上之前算出的碳和氢的质量比为3：1，所以CO2排放量与氢的生成量之比为3.667×3=10.999，大致为11：1。也就是说，每从甲烷中制取1kg的氢，就会排出约11kg的CO2。
将其代入MIRAI的油耗计算：每5kg氢的可行驶距离的标准值为650km，实际按照7成=455km计算，则行驶1km的CO2排放量约为120.9g。
以每升汽油的CO2排放量为2322g计算，则120.9g相当于汽油车的油耗19.2km/L。在用户参与型油耗比较网站上查询了凯美瑞HV的油耗为18.9km/L，MIRAI的油耗只比凯美瑞HV稍好一些。也就是说，在使用天然气重整氢的情况下，FCEV的CO2排放量仅仅是与“汽油HV同等的环保车”。
当然，大名鼎鼎的丰田不可能不知道这件事，在MIRAI发售的2015年，丰田通过下述网站公布了从制造到使用到废弃的LCA（生命周期评估）报告。
https://global.toyota/pages/global_toyota/sustainability/esg/challenge2050/challenge2/life_cycle_assessment_report_jp.pdf
（图片均来自雅虎）
根据该报告，通过天然气重整制氢的CO2排放量为99.86g/MJ，而且在这一计算中，每1kg氢的能量值为120MJ，如此可以得出，每1kg氢的CO2排放量约为11.98kg。假设5L氢的续航距离为455km，则为131.7g/km。如果换算成汽油车的油耗的话，大约是17.6km/L。
其他LCA报告也得出相同结论，即若通过天然气重整制氢，则CO2排放量与同等尺寸的HV几乎没有变化。
也就是说，FCEV能否被称为“终极环保车”取决于氢的制造方法。FCEV的存在价值是建立在利用可再生能源发电的电力和剩余副产物氢的基础之上的，如果大范围使用成本低、可稳定供给的天然气重整制氢的话，FCEV将失去其普及意义。FCEV普及需要的不是汽车制造商的开发努力，而是政府的综合能源政策。
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