【國內試駕】MERCEDES A-Class F-Cell 毋需天人交戰！彼可取而代之？ 記者：文/Miao Wu、圖/DCX Media、整理Ero 2005-07-15

普通燃油引擎車的有毒排放物一直被視為使用汽車的必要之惡，而「零污染」，這是多年以前科學家驚覺地球能源終有耗盡一天後，開發出各式各樣的取代汽油作為推動汽車動力的能源，能夠說服大眾的必備理由之一，而燃料電池似乎目前是其中符合此需求者最受青睞的解決方案，雖然距離取代燃油引擎仍要一段相當遠的時間，不過正如這次我們試駕的這輛MERCEDES A-Class身上，已經看到了部分未來車的影子。

優點與缺點都明顯可見

用燃料電池取代燃油的說法，聽起來很像是車商為了多賺幾年錢而發明出來的新玩意，而如果你不在意這個說法的話，其實除了燃料電池之外的其他作法，不是效率太低，就是都以燃燒石化燃料產生污染來推動汽車，能夠取代汽油的實在不多。聽起來氫燃料電池似乎是完美的解決方案，然而如果回歸到現實面，無法隨時隨地取得與保存純氫氣。

燃油引擎車

在學校修過熱力學的人應該都有個很強的印象，藉由熱轉化而來的能量獲取方式，效率都是其差無比的。引擎科技超過百年歷史，儘管車廠不斷宣稱又有什麼高科技問世，仍然不脫內燃機的基本架構，而內燃機的效率常低於三成以下，引擎輸出的功率必須同時供給各種發動機、馬達和風扇...，最糟糕的是它會把作功中生成的熱能排放浪費掉，整個系統看起來的話，整體效率只有20%左右。這樣的數據總是讓第一次知道內情的人大吃一驚，最主流的方式卻是最差勁的動力來源。

▲燃料電池車的內裝也看不出動力來源	▲引擎室中沒有引擎，只看得見集氣箱、保險絲盒和超大散熱器

電動車

電池的功率相當高，可達90%，而且也只生成熱能，電動馬達也會有80%的效率，總體看來就有72%的效率，看起來應該非常完美，不過事實上並非如此。首先電能的產生就需要大量的能源，譬如是核電廠、火力發電廠...，它需要燃燒過程，給電效率只有40%左右，加上交流轉直流的過程大概是90%的效率，巨觀來看整個系統大約只有26%的效率，其實也不怎麼樣。當然，如果是水力發電的話，沒有燃燒過程，效率會提高些

燃料電池車

氫燃料電池得到電能的效率大概是80%，但為了得到這個純氫氣要花費的功夫不少，轉化器只有30-40%效率，同時把電能轉為機械功的馬達為80%，這算一算，燃料電池的總體功率其實只有24-32%，想要和燃油引擎車一樣的續航力，640公里就需要約5-7公斤的氫，如今原型車卻只不到3.5公斤的量，如果以液態儲存當然可以倍增許多，但如此一來燃料電池產生的三分之一能量都必須作為維持超低溫，加上觸媒貴金屬的造價不斐，光是隔膜成本就佔了燃料電池35%左右，高壓氫氣的危險性也比汽油高..這些都是短期內燃料電池不可能取代燃油引擎的原因。

看起來三種動力來源都在伯仲之間，人類科技在百年期間的進步幅度似乎非常有限。但站在車輛使用者的立場，燃料電池最後會不會完全取代汽油引擎，說難聽點，效率數據多數人根本一點都不在乎，我們可能比較關心的是，這會改變我們的使用習慣嗎？它對我們有什麼好處？它方便補充嗎？可以讓我們開更久更快嗎？這又讓我們聯想起那句經典的廣告詞，科技始終...什麼人性的。

▲可以導電避免靜電累積的輪胎，神奇吧？	▲引擎室中沒有引擎，只看得見集氣箱、保險絲盒和超大散熱器。
▲燃料電池與氫氣罐都藏在座位和底盤間，這應該也算是中置引擎吧	▲駕駛時除了來自壓縮機的細微「噗-噗」聲，連馬達聲音都聽不到，安靜得很。

使用習慣會改變嗎？

一般所謂的概念車都是設計師將理想化的汽車科技誇張化之，作為日後新車研發的方向，短期內很難有真正上路的機會，這輛上一代A-Class的車除了動力來源是使用燃料電池之外，幾乎與市售同款車無異，事實上同款60輛車早已在新加坡、歐美等地掛牌上路一段時間了。

氫氣就是它的燃料，因此開啟電門時，會先開始充填氫氣到位於底盤的電池組中，為了讓它順利啟動，電瓶仍是少不了的。不過啟動後仍不能立即上路，儀錶版的Power表會告知能量已達標準，這其實指的就是燃料電池的電力，至於另外一邊則是標示了氫氣的存量，時間大約10秒後，就能踩下「油門」前進。

電動馬達驅動的車最大特點就是起步扭力大，而且如果踏板完全踩下，它會維持恆定扭力的輸出。這輛 A-Class當然沒所謂的排氣量可言，由440個電池組連結的動力，原廠就有21.4 kg-m的扭力輸出，功率則達65 kW，強大扭力在起步時即已湧現，爬坡加速都相當於一般汽油引擎2.5-3.0L左右的水準。同時它在減速時，還能夠透過排檔桿讓馬達回電到電池，順便進行了檔煞，效果還蠻明顯的。

如果看看照片就會發覺，除了儀錶版之外，內裝是看不出有什麼特別的地方的，除了天花板上有個氫氣含量感應器，會在意外洩漏氫氣到車內時，第一時間排放掉儲存桶內的氫氣以免發生危險，同樣裝置車頂和其他部位還有數個。這種安全設計上有幾地方是看不到的，譬如一般害怕氫氣瓶會不會遭到撞擊時產生爆炸危險，以及萬一補充氫氣時有靜電產生，火花將導致嚴重後果，這些原廠都有特殊的設計防制，本車搭載的輪胎是Michelin特別提供的，外表除了看到胎壁有樹葉押花外並無異狀，摸起來還是一樣是普通橡膠，但事實上這套胎是「可以導電」的！也就是藉由它隨時接地，避免靜電的產生，實在相當神奇。

一般電池會有所謂的壽命，效率會逐漸降低，會不會發生在這種燃料電池車上？這輛車在新加坡上路已久，據來自當地的工程師表示，目前尚未發現電量有短少情形發生，這可以從儀錶上看出，只要餵它氫氣，每100公里需3.8-4.2公升的氫氣，這樣到底算不算貴？在沒有普及之前，本地使用的是工業用的簡易鋼瓶補充，與國外加氣站不同，兩者是無法比較的。最多可有160公里的續航距離，已經是有點吃緊的數據，不過這些只需要加掛更大的氫氣罐就能解決，當然需要的是更大的車。

還要期待多久才能看到這類燃料電池車滿街跑？以目前尚未有突破性的科技發展，政府也無迫切性的要求下，一般估計，十年內是不太可能的。

▲雖然車輛數量不多，不過日本還是有專門的加氫站。	▲氫氣補充時，接頭當然是完全緊密的

燃料電池的原理
	燃料電池有許多種類，原理是類似的，車用氫燃料電池的核心，主要就是三大部分，就如同三明治一般，由兩片薄的多孔電極構成陽極與陰極，中間夾著一層叫做質子交換模的固態聚合物隔膜電解質，電極其中一面鍍有貴金屬的塗層。當純氫灌入作為陽極端的一面，會使H2游離為電子和質子(並產生熱)，質子交換模另一邊卻不會有質子產生，這形成了電壓，電子會沿著外部電路流動，可以用來供電，質子會穿透鍍膜直達陰極。當陰極側的觸媒讓回流的電子與質子結合，遇到空氣中的氧就會生成水，這也是唯一的廢料。如果需要更高的電壓，只要多拿幾組單體結合就可以了。

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