去年洛杉矶车展上，丰田宣布了一个令人吃惊的消息：旗下的Mirai燃料电池轿车正式上市，成为了世界上首款上市的燃料电池汽车。而在今年的上海车展上，一辆蓝色的Mirai也被放置在丰田展台的正中央，毫无疑问成为了丰田展台上那颗闪耀的明星。Mirai这个单词来自于日语发音，代表了“未来”的意思。从中我们便可以读出丰田寄予这款车的期望——未来的汽车都是这个样子吗？
事实上，即便丰田自己也承认，这是一场对于未来的赌博。作为庄家，丰田已经在桌面上押注了巨额的筹码，那么，这款Mirai真能改变如今新能源汽车的生态圈，成为主宰未来新能源技术的车型吗？
“未来”从何而来
在2013年的东京车展上，丰田展出了一款FCV（Fuel Cell Vehicle，即燃料电池汽车）概念车，凭借一身水蓝的车漆，以及一个古怪的外观——好吧，我们暂且按照丰田的说法，水滴状车身，象征着它的“排气管”排出的只有水——赚到了不少人的眼球。在此车展出的时候，丰田就宣称此车已经非常接近量产车的外观，尽管大家都不太相信。
在2013年的东京车展上展出的FCV概念车。
令人出乎意外的是，在随后的一年，丰田便发布了FCV的量产版，并宣布同年在日本上市，并计划于今年秋天在美国加州上市。
车身的造型十分的怪异，照顾到空气动力学的需要是一方面，另一方面大概是丰田太想突出它与众不同的一面。
在车内同样充满了科技气息，比如说全车装备的声学降噪车窗。
相对传统的多功能方向盘具备了电动调节功能。
中央彩色屏集成了导航系统，并且采用了JBL的音响，还具备各种车载App。
中控使用了触控式操作，科技感十足。
八向电动调节座椅还具备了加热功能，并且车内空间十分宽敞。
电动机放置在引擎舱内，来驱动前轮。
在加氢站为Mirai充满燃料仅需5分钟，并且续航里程可达500km。
Mirai的功率达到了150Ps，最大扭矩355Nm。百公里加速低于10s。
总体来说，由于使用燃料电池系统，使得Mirai具备了同普通燃油汽车非常相似的性能和实用性，并且在加注燃料时相比传统电动车也非常高效，这些都是Mirai吸引人的卖点。
燃料电池的秘密
下面我们来扒一扒燃料电池家族的历史。事实上，燃料电池并不是一个新生事物。早在1839年，英国物理学家威廉·葛洛夫就研发出了第一款燃料电池。如今人类对于燃料电池的使用已经超过了一个世纪。
燃料电池的基本结构
燃料电池可能同它的字面意义不同，事实上它在产生电能的过程中并不需要燃烧，而是将“燃料”在特殊的装置中进行氧化反应，从而产生电流来驱动负载的电气设备。
相比于传统的发电设备，燃料电池的效率最高可以达到60%，如果可以利用反应中产生的热量，其整体效率能够达到85%甚至更高。由于构造相对简单，并且不涉及燃烧，因此燃料电池的可靠性非常高。
同其他尖端科技一样，燃料电池在发展之初被应用在了航空航天工业中。最早美国NASA双子座5号载人太空飞船上使用燃料电池为飞船提供电力。
燃料电池最早被应用在双子号载人飞船上。
如今，得益于自身的优势，燃料电池作为电力来源被应用于众多用途。包括为众多的建筑供电，以及军事和交通用途。
德国和意大利海军的212型潜艇所使用的燃料电池可连续下潜几星期。
由燃料电池驱动的飞机具备噪声低、散热低以及可以适应高海拔等优点。
在中国国际燃油技术装备和应用展示会上展出了一台氢燃料电池助力车。
在乘用车领域，丰田并非是惟一开展燃料电池汽车研发的车企。包括本田、奔驰、奥迪、日产、大众以及现代都在进行着燃料电池技术车型的研发。并且现代ix35FCEV燃料电池车型也继Mirai之后上市，成为了第二款正式上市的燃料电池车型。
本田FCX燃料电池概念车
奔驰F800
奥迪A7h-tron
现代ix35 FCEV
但是由于石油燃料的天然优势，如今燃料电池技术在乘用车领域仍处于推广阶段。并且如果要上市，不仅需要成熟的技术，更需要一个成熟的配套体系和同传统车型完全不同的生态环境。这也是为什么丰田下大成本押注燃料电池的原因之一——因为一旦赌赢了，在未来绝对是一个大买卖。
什么，它烧Bullsh*t？
对于一个新生事物来说，总会有人对其提出质疑。比如如今炙手可热的特斯拉CEO埃隆·马斯克，话说他的性格还真是同托尼·斯塔克有几分类似。他曾毫不客气地表示“以氢燃料电池作为动力的车辆是bullsh*t”。
而丰田对此的反击则非常有意思。为此丰田专门聘请摩根·斯普尔洛克（纪录片《麦胖报告》的导演）导演了一部纪录片式的视频，在视频中记录了一位工程师专程去牧场收集bullsh*t（这可是真正的牛粪），从牛粪中提炼出氢气从而驱动Mirai的过程。这无疑利用了bullsh*t的一语双关很好地反击了对手的质疑。
事实上氢作为元素周期表中第一个元素，它的存量并不少。按照物理学家的说法，氢占到了全宇宙非暗物质元素质量的75%。
等离子状态下的氢会发出紫色的光。
而将氢从各种化合物中提取出来成为氢气，就需要人类的智慧了。丰田的宣传片中提到的，正是如今最为广泛的氢气提取方式——蒸汽重整法。
制造氢气的设备
我们来看一下一坨Bullsh*t是如何变成Mirai的燃料的：
收集Bullsh*t。
让Bullsh*t同细菌充分接触，产生沼气。
从沼气中将甲烷（CH4）提纯。
甲烷在蒸汽中产生水煤气变换反应产生氢气。
将氢气加入Mirai中驱动车辆行驶。
丰田的口号：用一切物质都能驱动Mirai。
当然氢气的来源不仅于此：它可以来自农作物、天然气、动物，或者直接来自于水（电解）。但是在制备氢气的过程中，不可避免地需要大量能量（主要是电），但是如果使用火力电厂提供的电力来制造氢气，那么燃料电池的零排放就没有任何意义。并且要普及氢燃料，还需要大量基础设施的支持，要普及这样一套全新的能源生态环境的确尚需时日。这也是埃隆·马斯克质疑的主要原因。
丰田的算盘
组建一套全新的新能源生态系统，开销无疑是巨大的。目前一座加氢站的建设费用至少5亿日元（约合2600万元人民币），成本为传统加油站的8倍。但如果没有足够数量的燃料电池车，即便建设足够数量的加氢站，也很难维持整套系统的运转。
目前建造一个加氢站开销不菲，并且几乎没有希望能够盈利。
正因如此，丰田在美国拉斯维加斯举办的2015年CES展中，正式宣布将丰田所有关于燃料电池汽车技术的大约5680项相关专利全部免费公开。其中有大约1970项是关于燃料电池堆技术的专利，290项关于高压储氢罐，3350项关于燃料电池系统控制软件，以及另外70项关于氢气的制取和供给。值得注意的是，丰田还在这上面加了一个附加条件：就是所有专利在2020年底是免费的。
丰田在2015 CES上的发布会宣布开放燃料电池专利。
免费提供所有专利之后，按照丰田的想法，将“有利于提高所有燃料电池部件和系统的性能，降低成本，来吸引更多的潜在顾客”。相比特斯拉，丰田此举更加具有影响力。因为特斯拉的专利并不涉及电池的技术，而丰田公开的则是关于燃料电池全产业链的专利。
拿美国来举例，目前在环保法规最为苛刻的加利福尼亚，州能源委员会已经拨款4700万美元来建设28个加氢站，这其中有超过一半的资金给到了美国氢能源提供商First Element，用来建设19个加氢站，并且丰田还为其提供了720万美元的借款用来维持加氢站的运营。
按照计划，2020年在加州将有100座加氢站。
此外，丰田还同著名的清洁能源提供商Air Liquid（液空集团）一起在美国东北主要地区，包括纽约、新泽西、马萨诸塞、康乃狄克以及罗德岛建设12个加氢站，并且丰田还将进一步扩大Mirai的产量，由今年的700部提升至2020年的几万部。按照丰田的规划，届时就会形成一套完整的生态体系，能够自动维持可持续发展，并且能够具备良好的商业模式。
Air Liquid（液空）集团是世界领先的制氢企业。
那么藉此燃料电池就能够挑战传统电动车的地位吗？让我们找一些简单的数字来看看目前电动车在美国的生存状况吧。
2014年，美国电动车销量为119710辆，这大概是传统燃油汽车销量的1%；而据统计，美国的充电站数量已经远远超过了麦当劳和肯德基门店数量的总和，达到了5万个之多。
美国充电装置的发展情况。（图片来源：Recargo网站）
编辑点评：看来，若想挑战电动车的地位，“未来”尚需时日。但是同传统燃油汽车的规模相比，它们大概都是一个零头。从这个角度上来说，两者仍然处于同一起跑线上。正如丰田所说，在1997年丰田推出第一代普锐斯的时候，有人嘲笑它是个怪物，而如今普锐斯以其巨大的成功让人们认识到了混合动力技术的魅力；正如今天有人嘲笑燃料电池汽车是异想天开的白日梦一样，丰田将会用自己的行动来证明，毕竟作为当今世界第一的汽车生产厂商，丰田的任何举动都值得对手尊重。究竟鹿死谁手？我们也只能拭目以待。
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