氫燃料電池汽車(chē)永遠(yuǎn)無(wú)法成為主流技術(shù)

　　在提出自己的觀點(diǎn)之前，作者首先介紹了長(zhǎng)期從事燃料電池研究的專(zhuān)家Mux在博客中提到的觀點(diǎn)。雖然博客發(fā)表于2015年2月，但是博客中提到的問(wèn)題仍然存在。

　　燃料電池汽車(chē)之所以被認(rèn)為是燃油汽車(chē)向純電動(dòng)汽車(chē)過(guò)渡階段的橋梁，Mux認(rèn)為是因?yàn)橐韵略颍?/p>

　　你可以像給汽油車(chē)或柴油車(chē)加油那樣加注燃料。

　　使用氫燃料電池時(shí)的續(xù)航里程要遠(yuǎn)大于使用鋰電池。

　　氫燃料電池的耗電速度比鋰電池的耗電速度慢（或者說(shuō)，鋰電池耗電速度太快）

　　將燃油汽車(chē)改成氫燃料電池汽車(chē)的過(guò)程，對(duì)汽車(chē)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的改裝要求比較小。

　　氫燃料要比柴油、汽油和天然氣都更加清潔環(huán)保。

　　但事實(shí)是：

　　你并不能像加油那樣加氫燃料，氫燃料的加注過(guò)程比想象的更困難。

　　以現(xiàn)在的儲(chǔ)能技術(shù)，在確保安全的前提下，汽車(chē)所攜帶的氫燃料僅夠供汽車(chē)行駛100英里。

　　氫燃料電池的電量消耗遠(yuǎn)比想象的快，而且回收困難。

　　作為一種燃料，氫燃料在生產(chǎn)和運(yùn)輸方面都面臨非常艱巨的挑戰(zhàn)。

　　另外必須要注意的是：

　　氫燃料電池的充放電效率在理論和實(shí)踐上都表現(xiàn)不佳。

　　氫的儲(chǔ)存難度大，效率低。

　　氫燃料電池汽車(chē)對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施的要求高，比起混合動(dòng)力汽車(chē)和純電動(dòng)汽車(chē)，氫燃料電池汽車(chē)推廣失敗的風(fēng)險(xiǎn)更高。

　　基礎(chǔ)設(shè)施的缺乏極大的限制了氫的生產(chǎn)和運(yùn)輸。即使從現(xiàn)在開(kāi)始瘋狂建設(shè)相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施，還是難以在20-30年內(nèi)產(chǎn)生突破性進(jìn)展。

　　氫的生產(chǎn)非常困難。well-to-wheel（從油井到車(chē)輪）的能源使用效率低得可怕。

　　通過(guò)簡(jiǎn)單方法獲得大量氫氣的過(guò)程并不比使用汽油環(huán)保。

　　氫燃料電池響應(yīng)速度非常慢，這意味著你需要其他動(dòng)力系統(tǒng)幫助汽車(chē)加速。

　　盡管我們可以把氫燃料汽車(chē)看做一輛電動(dòng)汽車(chē)，但是氫燃料電池汽車(chē)不能像電動(dòng)汽車(chē)一樣連入智能電網(wǎng)，也不能當(dāng)做儲(chǔ)能模塊。

　　鋰電池技術(shù)的發(fā)展速度要遠(yuǎn)高于氫燃料電池，不管是過(guò)去，現(xiàn)在還是將來(lái)。

　　而本文作者Zachary Shahan認(rèn)為，“氫燃料：未來(lái)的燃料，而且永遠(yuǎn)都是，”這是氫燃料電池汽車(chē)界的笑話，但也是氫燃料電池汽車(chē)最好的寫(xiě)照。

　　氫燃料電池的性能成本

　　毫無(wú)疑問(wèn)，人們?cè)谫?gòu)買(mǎi)汽車(chē)的時(shí)候，總是期望汽車(chē)性能良好，舒適，便利，然而整體性能如何則很大程度上取決于他們?cè)敢鉃榇酥Ц抖嗌馘X(qián)，也就是所謂的性?xún)r(jià)比。當(dāng)然，對(duì)于大多數(shù)人來(lái)說(shuō)，錢(qián)并不是衡量所有的標(biāo)準(zhǔn)，但是人們都愿意花同樣的錢(qián)獲得更優(yōu)質(zhì)的東西。這也是氫燃料電池汽車(chē)永遠(yuǎn)都“屬于未來(lái)”的原因。從成本來(lái)看，氫燃料電池汽車(chē)明顯無(wú)法與其他汽車(chē)競(jìng)爭(zhēng)，甚至從目前的情況來(lái)看，永遠(yuǎn)也無(wú)法競(jìng)爭(zhēng)。

　　當(dāng)然，科學(xué)技術(shù)總是有突破的空間。但是就像Elon Musk說(shuō)的，目前，鋰電池的性能表現(xiàn)可能比理論上氫燃料電池的最佳性能還要出色。更準(zhǔn)確的說(shuō)，即使在最理想情況下，氫燃料電池的性?xún)r(jià)比也無(wú)法和現(xiàn)有技術(shù)水平下的鋰電池的性?xún)r(jià)比媲美，這意味著，氫燃料電池可能永遠(yuǎn)都無(wú)法成為主流。

　　其實(shí)使用鋰電池的汽車(chē)和使用氫燃料電池的汽車(chē)都是電動(dòng)汽車(chē)，他們的區(qū)別只是儲(chǔ)能系統(tǒng)和動(dòng)力系統(tǒng)有所不同。

　　下表中的紅色折線代表馬力變化，大家可以看到Toyota的Mirai氫燃料電池汽車(chē)所能提供的動(dòng)力甚至小于多數(shù)傳統(tǒng)的混合動(dòng)力汽車(chē)。而且必須要注意到的是，Toyota一直在通過(guò)大規(guī)模補(bǔ)貼來(lái)將Mirai氫燃料汽車(chē)的售價(jià)維持在一個(gè)“低”的水平。

　　換句話說(shuō)，如果都是花1000美元，你購(gòu)買(mǎi)的氫燃料電池汽車(chē)的性能表現(xiàn)要遠(yuǎn)遜于燃油汽車(chē)或使用鋰電池的電動(dòng)汽車(chē)。

　　就像Dr Joe Rom總結(jié)的那樣：“可以肯定的說(shuō)，在所有替代燃油汽車(chē)的選項(xiàng)中，氫燃料汽車(chē)是最昂貴，難度最大的一種。雖然氫燃料電池仍然具有研究?jī)r(jià)值，但是在研究取得多項(xiàng)技術(shù)突破前，氫燃料電池沒(méi)有大規(guī)模投資的價(jià)值。氫燃料電池汽車(chē)只是其他選擇都失敗時(shí)的最后選擇。”

　　氫燃料電池汽車(chē)的能源轉(zhuǎn)化效率和對(duì)環(huán)境的影響如何？

　　氫燃料電池汽車(chē)在能源轉(zhuǎn)化效率和對(duì)環(huán)境的影響方面也沒(méi)有好到哪里去。

　　雖然氫的儲(chǔ)量非常豐富，但它并不是單獨(dú)存在的。雖然理論上說(shuō)，我們可以通過(guò)風(fēng)光電電解水來(lái)制氫，但是商業(yè)上我們并不會(huì)這么做。從經(jīng)濟(jì)角度看，天然氣制氫更具可行性。這樣一來(lái)，氫還是和化石燃料脫不了關(guān)系。

　　整體來(lái)看，氫燃料電池汽車(chē)在效率和環(huán)境友好程度上也不能與Toyota Prius這樣的傳統(tǒng)混合動(dòng)力車(chē)競(jìng)爭(zhēng)。從下面的表格可以看出，電池電動(dòng)汽車(chē)，甚至是插電式混合動(dòng)力汽車(chē)都比氫燃料汽車(chē)更“綠色”，而且，電池電動(dòng)汽車(chē)和混合動(dòng)力汽車(chē)也會(huì)隨著時(shí)間的推移而更加環(huán)保。“氫燃料汽車(chē)在效率方面只是電動(dòng)汽車(chē)的三分之一。”曾經(jīng)為美國(guó)能源署做過(guò)氫能前景展望的Dr Joe Rom表示“同樣是使用1千瓦時(shí)的清潔能源電，插電或純電動(dòng)汽車(chē)的行駛里程是氫燃料電池的3-4倍。”

　　如果你關(guān)心效率、清潔的空氣和水、或者宜居的氣候環(huán)境，那么下面這張表可以告訴你應(yīng)該租用或購(gòu)買(mǎi)什么車(chē)。

　　但是如果你想了解更多信息，可以參考下面這張根據(jù)加州大學(xué)歐文分校（UC Irvine）電力和能源項(xiàng)目研究數(shù)據(jù)做出來(lái)的圖表。

　　就像Dr Joe Rom說(shuō)的，大家可以看到電解氫所消耗的能源可能比想象中的更多。

　　便捷？誰(shuí)更便捷？

　　前文我們已經(jīng)介紹了，氫燃料電池汽車(chē)在性能和環(huán)境友好程度方面甚至都不能與現(xiàn)在的傳統(tǒng)混合動(dòng)力汽車(chē)相抗衡，但是如果有人還執(zhí)著于“零排放交通工具”這個(gè)概念。那我們就再來(lái)看一個(gè)影響用戶(hù)選擇和滿(mǎn)意度的影響因素——續(xù)航里程。氫燃料電池汽車(chē)優(yōu)于電池電動(dòng)汽車(chē)的最大的賣(mài)點(diǎn)就在于一次性注滿(mǎn)氫燃料之后可以行使上百英里，而且每次加注時(shí)間只需要幾分鐘。

　　理論上講，這使得氫燃料汽車(chē)和燃油汽車(chē)一樣便捷。但諷刺的是，加氫站并不是那么容易找到的。根據(jù)美國(guó)能源署的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，截至2015年2月，全美只有12座加氫站。與此形成鮮明反差的是，全美有超過(guò)4萬(wàn)個(gè)公共充電樁，其中還不包括家用和企業(yè)所有的充電樁。

　　那么氫燃料汽車(chē)可以做些什么？

　　老實(shí)講，氫燃料汽車(chē)能做的非常少，可能最重要的貢獻(xiàn)是氫燃料技術(shù)聽(tīng)起來(lái)就很酷，因?yàn)槟阒恍枰獙淙剂虾脱鯕饣旌显谝黄鹁涂梢宰屲?chē)動(dòng)起來(lái)了，而且廢棄物只有水蒸氣。

　　如果你經(jīng)營(yíng)著一家汽車(chē)企業(yè)，而且你愿意放棄參與到核心技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)中；如果你經(jīng)營(yíng)者一家天然氣企業(yè)，但是并不愿意看到化石燃料繼續(xù)造福人類(lèi)，那氫燃料和氫燃料汽車(chē)將是非常好的投資方向。

　　幸運(yùn)的是，我們現(xiàn)在擁有更好的選擇，在性能和便捷性方面，電動(dòng)汽車(chē)表現(xiàn)的都非常出色。也希望這是我寫(xiě)的最后一篇關(guān)于氫燃料電池的文章。（【無(wú)所不能 編譯 | 大珂珂】）