氢燃料电池汽车永远无法成为主流技术

　　在提出自己的观点之前，作者首先介绍了长期从事燃料电池研究的专家Mux在博客中提到的观点。虽然博客发表于2015年2月，但是博客中提到的问题仍然存在。

　　燃料电池汽车之所以被认为是燃油汽车向纯电动汽车过渡阶段的桥梁，Mux认为是因为以下原因：

　　你可以像给汽油车或柴油车加油那样加注燃料。

　　使用氢燃料电池时的续航里程要远大于使用锂电池。

　　氢燃料电池的耗电速度比锂电池的耗电速度慢（或者说，锂电池耗电速度太快）

　　将燃油汽车改成氢燃料电池汽车的过程，对汽车的基础结构的改装要求比较小。

　　氢燃料要比柴油、汽油和天然气都更加清洁环保。

　　但事实是：

　　你并不能像加油那样加氢燃料，氢燃料的加注过程比想象的更困难。

　　以现在的储能技术，在确保安全的前提下，汽车所携带的氢燃料仅够供汽车行驶100英里。

　　氢燃料电池的电量消耗远比想象的快，而且回收困难。

　　作为一种燃料，氢燃料在生产和运输方面都面临非常艰巨的挑战。

　　另外必须要注意的是：

　　氢燃料电池的充放电效率在理论和实践上都表现不佳。

　　氢的储存难度大，效率低。

　　氢燃料电池汽车对基础设施的要求高，比起混合动力汽车和纯电动汽车，氢燃料电池汽车推广失败的风险更高。

　　基础设施的缺乏极大的限制了氢的生产和运输。即使从现在开始疯狂建设相关的基础设施，还是难以在20-30年内产生突破性进展。

　　氢的生产非常困难。well-to-wheel（从油井到车轮）的能源使用效率低得可怕。

　　通过简单方法获得大量氢气的过程并不比使用汽油环保。

　　氢燃料电池响应速度非常慢，这意味着你需要其他动力系统帮助汽车加速。

　　尽管我们可以把氢燃料汽车看做一辆电动汽车，但是氢燃料电池汽车不能像电动汽车一样连入智能电网，也不能当做储能模块。

　　锂电池技术的发展速度要远高于氢燃料电池，不管是过去，现在还是将来。

　　而本文作者Zachary Shahan认为，“氢燃料：未来的燃料，而且永远都是，”这是氢燃料电池汽车界的笑话，但也是氢燃料电池汽车最好的写照。

　　氢燃料电池的性能成本

　　毫无疑问，人们在购买汽车的时候，总是期望汽车性能良好，舒适，便利，然而整体性能如何则很大程度上取决于他们愿意为此支付多少钱，也就是所谓的性价比。当然，对于大多数人来说，钱并不是衡量所有的标准，但是人们都愿意花同样的钱获得更优质的东西。这也是氢燃料电池汽车永远都“属于未来”的原因。从成本来看，氢燃料电池汽车明显无法与其他汽车竞争，甚至从目前的情况来看，永远也无法竞争。

　　当然，科学技术总是有突破的空间。但是就像Elon Musk说的，目前，锂电池的性能表现可能比理论上氢燃料电池的最佳性能还要出色。更准确的说，即使在最理想情况下，氢燃料电池的性价比也无法和现有技术水平下的锂电池的性价比媲美，这意味着，氢燃料电池可能永远都无法成为主流。

　　其实使用锂电池的汽车和使用氢燃料电池的汽车都是电动汽车，他们的区别只是储能系统和动力系统有所不同。

　　下表中的红色折线代表马力变化，大家可以看到Toyota的Mirai氢燃料电池汽车所能提供的动力甚至小于多数传统的混合动力汽车。而且必须要注意到的是，Toyota一直在通过大规模补贴来将Mirai氢燃料汽车的售价维持在一个“低”的水平。

　　换句话说，如果都是花1000美元，你购买的氢燃料电池汽车的性能表现要远逊于燃油汽车或使用锂电池的电动汽车。

　　就像Dr Joe Rom总结的那样：“可以肯定的说，在所有替代燃油汽车的选项中，氢燃料汽车是最昂贵，难度最大的一种。虽然氢燃料电池仍然具有研究价值，但是在研究取得多项技术突破前，氢燃料电池没有大规模投资的价值。氢燃料电池汽车只是其他选择都失败时的最后选择。”

　　氢燃料电池汽车的能源转化效率和对环境的影响如何？

　　氢燃料电池汽车在能源转化效率和对环境的影响方面也没有好到哪里去。

　　虽然氢的储量非常丰富，但它并不是单独存在的。虽然理论上说，我们可以通过风光电电解水来制氢，但是商业上我们并不会这么做。从经济角度看，天然气制氢更具可行性。这样一来，氢还是和化石燃料脱不了关系。

　　整体来看，氢燃料电池汽车在效率和环境友好程度上也不能与Toyota Prius这样的传统混合动力车竞争。从下面的表格可以看出，电池电动汽车，甚至是插电式混合动力汽车都比氢燃料汽车更“绿色”，而且，电池电动汽车和混合动力汽车也会随着时间的推移而更加环保。“氢燃料汽车在效率方面只是电动汽车的三分之一。”曾经为美国能源署做过氢能前景展望的Dr Joe Rom表示“同样是使用1千瓦时的清洁能源电，插电或纯电动汽车的行驶里程是氢燃料电池的3-4倍。”

　　如果你关心效率、清洁的空气和水、或者宜居的气候环境，那么下面这张表可以告诉你应该租用或购买什么车。

　　但是如果你想了解更多信息，可以参考下面这张根据加州大学欧文分校（UC Irvine）电力和能源项目研究数据做出来的图表。

　　就像Dr Joe Rom说的，大家可以看到电解氢所消耗的能源可能比想象中的更多。

　　便捷？谁更便捷？

　　前文我们已经介绍了，氢燃料电池汽车在性能和环境友好程度方面甚至都不能与现在的传统混合动力汽车相抗衡，但是如果有人还执着于“零排放交通工具”这个概念。那我们就再来看一个影响用户选择和满意度的影响因素——续航里程。氢燃料电池汽车优于电池电动汽车的最大的卖点就在于一次性注满氢燃料之后可以行使上百英里，而且每次加注时间只需要几分钟。

　　理论上讲，这使得氢燃料汽车和燃油汽车一样便捷。但讽刺的是，加氢站并不是那么容易找到的。根据美国能源署的统计数据，截至2015年2月，全美只有12座加氢站。与此形成鲜明反差的是，全美有超过4万个公共充电桩，其中还不包括家用和企业所有的充电桩。

　　那么氢燃料汽车可以做些什么？

　　老实讲，氢燃料汽车能做的非常少，可能最重要的贡献是氢燃料技术听起来就很酷，因为你只需要将氢燃料和氧气混合在一起就可以让车动起来了，而且废弃物只有水蒸气。

　　如果你经营着一家汽车企业，而且你愿意放弃参与到核心技术的竞争中；如果你经营者一家天然气企业，但是并不愿意看到化石燃料继续造福人类，那氢燃料和氢燃料汽车将是非常好的投资方向。

　　幸运的是，我们现在拥有更好的选择，在性能和便捷性方面，电动汽车表现的都非常出色。也希望这是我写的最后一篇关于氢燃料电池的文章。（【无所不能 编译 | 大珂珂】）