加氢续航600公里3分钟，丰田Mirai未来组合实现真正的“新能源”
我初中的时候就想过这个问题，自然很多科学家都要攻克。韩国现代率先将氢能应用于汽车领域，但日本丰田让人们熟悉了这项技术。
丰田Mirai未来组合是丰田在2014上市的首款氢燃料电池汽车。Mirai未来组合是“未来”的罗马字拼写。与传统燃油车相比，丰田Mirai未来组合的工作原理更简单。
车辆大致可以分为三个部分。前部是“驱动单元”，车身中部是“容量单元”，车身中后部是“储能单元”。
车辆行驶时，车头的进气格栅将空气(氧气)引入“容量单元”，即燃料电池，氢气也从“储能单元”传递到“容量单元”。在这里，氢和氧反应产生电、热和水。电能输送到“驱动单元”驱动车轮，多余的电能输送到车尾，储存在储能电池中。热能用于保证反应温度，多余的热量通过冷却散失。水通过排水管排出。
丰田Mirai未来组合的“储能单元”不仅有储能电池，还有储氢罐。储氢罐两个，分别位于后轮轴前后，总容量122.4L，压力70Mpa(国内储氢设备一般为35Mpa)，续航里程600km-700km，加氢就像加油一样简单，3分钟就可以搞定。
对于氢燃料，人们首先想到的是“易燃易爆”。丰田Mirai未来组合的储氢罐采用三层设计，最里面的高分子材料不会与氢气发生反应。中间层由热塑性碳纤维增强塑料制成。最外层由玻璃纤维聚合物材料制成。储氢罐可以抵抗轻武器的攻击，强度高，制造成本高。
氢气的爆炸极限为4%~75.6%，低于这个浓度或高于这个浓度，即使遇火也不会爆炸。为了避免这个浓度范围，丰田Mirai未来组合的储氢罐配备了一个易于容纳的泄压阀，一旦车辆发生火灾，该泄压阀将迅速从储氢罐中排出氢气。
氢燃料电池确实为汽车工业找到了“新能源”，但其发展也存在诸多障碍。
障碍一:氢的来源
当电动汽车宣传其排放无污染时，其背后的燃煤电站正在消耗煤炭等不可再生资源。氢燃料电池汽车现在面临这个问题。虽然我们初中就学会了电解水制氢，但是大规模电解水制氢成本高。目前，制氢的手段仍然是由矿物和石油等不可再生资源制成。为了获得更纯净的氢气，我们需要等待光电制氢技术的改进。
障碍二:成本高
丰田Mirai未来组合在日本当地售价高达741000日元，折合人民币约46万元。抛开研发成本，车辆的制造成本也很贵。除了上面提到的碳纤维+复合储氢罐，燃料电池堆还需要贵金属——铂。每辆丰田Mirai未来组合需要约15g铂，其他氢燃料电池汽车也使用约20g-50g铂。世界铂矿总量约为150t。如果我们能找到更经济的材料替代品，氢燃料电池汽车就能得到广泛应用。
障碍三:安全性有待验证。
尽管丰田Mirai未来组合公司的储氢罐拥有许多安全技术，但其稳定性仍有待讨论。氢气是一种极其活泼的气体，这也是氢气作为燃料不受欢迎的原因之一。目前还没有第三方机构对丰田Mirai未来组合的碰撞安全性进行检测。要想普及到燃油车的水平，就算不改进也不能倒退。
与燃料汽车相比，氢燃料电池汽车已经实现了零排放。与电动汽车相比，氢燃料电池的报废电池污染更少，氢化更快。氢能不仅对汽车具有革命性意义，而且对全球工业发展和能源体系也起着至关重要的作用。如果有一天人类能够完全掌握氢能的利用，就实现了真正的可持续发展。