尽管存在重大缺陷且可行性不确定，丰田、现代、本田等汽车公司仍继续向氢燃料电池汽车投入资金。
世界上第一辆内燃机 (ICE) 汽车并非由汽油驱动，而是氢气驱动。早在 1807 年，弗朗索瓦·伊萨克·德里瓦兹 (Fr ancois Isaac de Rivaz) 就利用一个充满氢气的气球来驱动他自己研发的发动机，用于驱动一辆实验性汽车——这比尼古拉斯·奥古斯特·奥托 (Nicolaus August Otto) 发明第一台汽油发动机早了 50 多年。第一辆电动汽车直到 1888 年才通过 Flocken Elektrowage n 出现，而现代氢燃料电池汽车 (HFCV) 的基础则在一年后诞生，当时路德维希·蒙德 (Ludwig Mond) 和卡尔·兰格 (Carl Langer)于 1889 年演示并申请了专利。
因此，尽管从理论上讲氢动力汽车是首创的，但先行者并不总是最终的领跑者。经过一个多世纪的全球乘用车激增，氢动力汽车 (HFCV) 已远远落后于燃气和电池电动汽车 (BEV)，屈居第三。HFCV 主要受到监管，用于研究项目，例如通用汽车 1966 年的 Electrovan，它被广泛认为是有史以来生产的第一款现代 HFCV。但是，尽管面临重大障碍，例如严重缺乏加油基础设施、汽车和燃料价格上涨，以及最近一波价格更低、数量更多、燃料更容易获得的电动汽车的竞争，一些汽车制造商仍在坚持尝试使 HFCV 可行。
仅提供三座 HFCV
事实上，在无马马车时代初期，纯电动汽车(BEV)在受欢迎程度和性能上都超过了以汽油为燃料的竞争对手。过去十年，纯电动汽车 (BEV) 再次崛起，挑战内燃机汽车 (ICE) 的主导地位，传统汽车公司和纯电动汽车初创公司推出了数十款车型。相比之下，目前美国只有三款氢燃料电池汽车 (HFCV) 可供乘客使用——丰田 Mirai、现代 Nexo和本田 CR-V e:FCEV——而且它们都在加利福尼亚州独家销售，而加利福尼亚州拥有最多的公共加氢站。
其他汽车制造商也在测试 HFCV，并进行限量生产。通用汽车自 2017 年以来一直在开发 HFCV，2023 年宝马开始对使用丰田技术的 iX5 氢动力汽车进行道路测试。从 2021 年开始，捷豹路虎试验了基于路虎卫士的 HFCV 概念，而拥有复古路虎卫士外观的Ineos Grenadier配备了 HFCV 动力系统，该公司表示可能在两年内投入生产。2022 年，大众与 Kraftwerk Tubes 合作开发新的氢燃料电池技术，据称该技术生产成本更低，理论上续航里程可超过 1,200 英里，但此后在 HFCV 方面一直保持沉默。其他汽车制造商，包括梅赛德斯-奔驰以及最近的 Stellantis，都已停止其 HFCV 开发计划。
科技咨询公司Omdia的新能源汽车高级分析师Chris Liu表示，尽管少数汽车制造商持续向氢燃料电池汽车技术投入资金，但氢燃料电池商用车要想在美国乘用车市场获得广泛应用，仍面临着艰巨的挑战。“虽然核心技术被认为已经成熟，大多数零部件也已达到高度成熟水平，但关键障碍仍然存在，尤其是在成本和基础设施方面。”
严重缺乏加油基础设施
氢燃料电池汽车 (HFCV) 普及的最大障碍或许在于公共加氢基础设施严重不足。早期的纯电动汽车 (BEV) 也面临同样的问题，尽管随着电动汽车销量的增长，公共充电设施也大幅增加，而且驾驶员也可以在家为电动汽车充电。截至 2025 年 6 月，美国共有约 7.4 万个公共电动汽车充电站，而加氢站仅有 50 多个，其中大部分位于加利福尼亚州。
2024 年初，壳牌宣布将关闭加州的 7 座加氢站，这不仅对氢燃料电池汽车 (HFCV) 车主和汽车制造商是一个打击，也对总部位于加州的非营利性氢燃料电池合作组织 (Hydrogen Fuel Cell Partnership) 造成了挫折。该组织由汽车制造商、燃料供应商和政府机构组成，旨在发展加氢基础设施。氢燃料顾问 Ivor John 表示：“我们的想法是协调原始设备制造商 (OEM) 和燃料供应商的努力。”在加州取得初步成功后，他们开始推动在全国范围内推广该计划。“当你将政府机构与原始设备制造商和不同的供应商聚集在一起时，每个州的动态都非常不同，所以他们有点步履蹒跚。”
麻省理工学院能源计划高级研究员谢尔盖·帕尔采夫 (Sergey Paltsev) 表示，除了建设氢燃料基础设施的挑战外，其他障碍还包括氢气生产、运输和储存的高成本。“为了吸引消费者，要么大幅降低这些成本，要么内燃机和电动汽车可能会出现一些突发问题，使这些更成熟的选择失去吸引力，”帕尔采夫说。“要赢得消费者的青睐，氢动力汽车在降低车辆和燃料成本方面还有很长的路要走。”
与公共电动汽车充电桩一样，氢燃料电池汽车加氢站并非始终处于运行状态且可用，而且由于这些加氢站需要生成、压缩和输送氢气，因此可能会增加数小时的加氢等待时间。2019 年 6 月，旧金山湾区的一家化工厂发生爆炸，导致可用加氢站严重短缺，该地区的氢燃料电池汽车车主们才意识到零售氢能基础设施是多么脆弱。湾区的氢燃料电池汽车司机不得不查看在线报告，以确保他们能够前往加氢站加油，而丰田和本田则向受影响的氢燃料电池汽车车主提供免费租车。
在我们对 2021 款丰田 Mirai 进行长期测试的过程中， MotorTrend经历了类似（即使不那么剧烈）的氢燃料末日。而且情况只会变得更糟：2025 年初，加州数百名 HFCV 车主联合起来起诉汽车制造商和州政府，声称他们对燃料供应情况存在误解。
氢燃料价格高昂
除了供应有限之外，氢燃料电池汽车 (HFCV) 的驾驶成本也比纯电动汽车 (BEV) 充电或加油更高。在我们 2021 款 Mirai 的一年里，氢气的价格（按每公斤 (kg) 计算）相对稳定，我们访问的加氢站的收费在每公斤 13.14 美元到 18.69 美元之间。给 Mirai 5.5 公斤的氢罐加满四分之一的氢，通常要花费 45 到 50 美元。
我们驾驶 Mirai 行驶了 13,882 英里，氢燃料费用为 2,996.37 美元，平均每英里约 21.7 美分。相比之下，我们的2020 款现代索纳塔行驶了 17,000 英里，消耗了价值 2,746.91 美元的汽油，平均每加仑 3.89 美元，约合每英里 16.1 美分。我们无需自掏腰包购买氢燃料，因为每辆新款 Mirai 都配备了一张价值 15,000 美元的预付加油卡，可在所有加氢站使用。本田和现代还为购车者和租赁者提供限时免费氢燃料。如果我们必须在燃料免费期结束后付款，那么我们支付的费用会更高，因为到 2023 年，加州最大的氢气供应商 True Zero将价格从不到三年前的每公斤 13.14 美元提高到每公斤 36 美元，这意味着给 Mirai 的 5.5 公斤油箱加满油可能要花费 175 美元。
氢燃料电池汽车成本更高
除了燃料本身费用更高之外，氢燃料电池汽车的平均成本也高于纯电动汽车和内燃机汽车。刘先生表示：“氢燃料电池汽车和纯电动汽车之间的成本差距持续削弱了前者的可行性。”例如，与通用汽车联合开发的 2025 款本田 CR-V e:FCEV 使用 17.7 千瓦电池，可以插入电源充电，在燃料电池提供的 241 英里续航里程的基础上额外提供 29 英里的续航里程。它的起价为 50,000 美元，总续航里程为 270 英里，而2026 款 CR-V 混合动力车起价为 35,630 美元，最大汽油/电动续航里程为 590 英里，同样与通用汽车联合开发的2025 款本田 Prologue BEV 的EPA 额定续航里程为 308 英里，起价为 47,400 美元。
纯电动汽车（BEV）的日益普及也使得氢燃料电池汽车（HFCV）在价格方面更加缺乏竞争力。“我们看到电动汽车市场竞争激烈，无论是不同的汽车制造商还是他们提供的车型，”麻省理工学院的帕尔采夫说道。“这给电动汽车的价格带来了下行压力。因此，电动汽车和燃料电池汽车之间的成本差距正在扩大，而不是缩小。”氢燃料电池汽车不仅在发展速度上落后于纯电动汽车，而且还面临着来自插电式混合动力汽车、增程式电动汽车以及二手纯电动汽车供应日益增加的竞争。
重型氢动力汽车
然而，氢动力领域并非一片空白。对于那些服务于乘用车以外运输需求的汽车制造商来说，氢燃料电池汽车在重型和商用车领域拥有更实际的应用。Omdia 的刘先生表示：“在商用车领域，一种更加多样化的加氢策略正在兴起，从快速充电、电池更换到氢燃料电池，不一而足。” 丰田、现代和其他汽车制造商正在与重型卡车制造商及其他利益相关者合作，将氢燃料电池汽车技术引入物流行业。
“韩国和日本都非常认同这一点，”约翰谈到商业应用的前景时说。“毫无疑问，氢气更适合 8 级半挂牵引车，这种车可以在 10 到 15 分钟内为车辆加满燃料。”除了加氢时间短之外，HFCV 半挂牵引车也不必拖运沉重的电池，从而降低 BEV 大型卡车的最大载货能力和续航里程。HFCV 对重型卡车来说比对乘用车更有意义，因为加油基础设施可以安装在需要停车装卸的私人仓库。反过来，更多的氢动力商用车可以帮助推动更多的公共加油选择。
“理论上，扩建高速公路加氢站可以支持燃料电池乘用车，”刘先生说。“然而，这些加氢站的使用主体很可能是重型卡车，而不是乘用车。” 但即使这种情况能够完美实现，帕尔采夫认为，未来还有很长的路要走。
活在当下，拥抱氢能未来
约翰如今正生活在氢能时代。他拥有第二辆丰田Mirai，驾驶氢动力汽车已有大约九年了。当然，距离他位于加州圣巴巴拉的家一英里左右的地方就有一个加氢站，这对他来说很有帮助。他说他只加过两次油——一次是第二天必须再来，另一次是在几个小时内。“我的Mirai加氢可靠，只需五分钟就能加完，我可以开大约400英里，只要我知道下一个加氢站在哪里，里程焦虑就不成问题了。”约翰说。
但考虑到 Mirai 的局限性，这并非他唯一的交通工具。他拥有一辆日产聆风，用于城里出行，最近又买了一辆丰田 RAV4 Prime 插电式混合动力车，用于长途旅行。“我非常喜欢纯电动汽车，也喜欢氢动力汽车，而且 RAV4 插电式混合动力车的续航里程为 42 英里，而且我出行时不用担心找不到充电桩，”他说。
虽然在可预见的未来，氢燃料电池乘用车很难超越目前的创新概念，但约翰相信，这种动力系统未来仍有发展空间，尤其是在前面提到的重型车辆领域。“丰田正与现代汽车携手，致力于开发氢燃料电池重型车辆，”约翰说道。“但我不会排除氢燃料电池汽车作为轻型车辆替代方案回归的可能性，我认为我们应该拭目以待。”
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