氫燃料電池汽車相比電動車，哪種好？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-05-11 17:11
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早在十幾年前，我還在讀書的時候，憑借零污染、可再生、加氫快、續(xù)航足等優(yōu)勢，氫燃料電池技術(shù)在理論上完爆石油與鋰電池，被譽為車用能源的“終極形式”。
美中不足的是，氫燃料電池技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進度一直很慢，遲遲無法落地，經(jīng)常被放在 2050 年這個尺度的“遠景”上去討論。于是我們戲謔：氫燃料電池是未來的完美技術(shù)，但它永遠只存在于未來！
在過去十年中，由于鋰電池技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化的突飛猛進，氫燃料電池技術(shù)被過度輕視。而最近一兩年，氫燃料電池又重新引起了注意，原因之一就是純電動車遇到了兩個硬核問題：
續(xù)航卡在下一代鋰電池技術(shù)突破：隨著電動車行業(yè)的迅速崛起，消費者的選擇越來越多，相應的，對續(xù)航也會在滿足日常使用情況的要求下逐漸提高。假設若一輛純電車工況續(xù)航能達到 800 公里，這也許需要依賴于下一代鋰電池技術(shù)的突破。
能量密度卡在物理化學的極限：鋰電池能量密度太低，若以多堆電池的方法增加續(xù)航，就會造成過多能量浪費在運輸電池本身的尷尬情況，既不經(jīng)濟，也不合理。(這一點的深入分析，可以參考之前的一個回答：愛馳汽車剛推出的 RG 電動超跑號稱續(xù)航 1200km，有可能實現(xiàn)嗎? 在過去十年中，鋰電池的能量密度已經(jīng)提高了 2.5 倍，就不能再給力一點，再提高 2 倍嗎？ 答案是很困難，因為這種涉及物理化學原理的東西，不可能遵循摩爾定律，再提升就觸碰到了安全極限，性能與安全不可兼得了。要想解決這個問題，得在鋰固態(tài)電池的技術(shù)路線上努力了。
氫氣的能量密度比燃油大，比鋰電池高上百倍。我們都知道，燃油與氫氣釋放能量都是一個氧化過程，要么是原子量為 12 的碳被氧化、要么是原子量為 1 的氫被氧化。汽油柴油都是碳氫化合物，而氫氣只含氫，所以能量密度甚至更高。當然，考慮到比油箱復雜得多的儲氫系統(tǒng)，情況會不一樣。
加氫與加油都只需要三五分鐘。如此一來，車主就不必到處找充電樁，免去充電等待的時間了。當然，加氫站不像加油站到處都是，基礎設施建設是個問題。
如此說來，在續(xù)航與充能方面，氫燃料電池車與傳統(tǒng)燃油車，真的很像??！只不過一個是燒油，一個是燒氫。既然這么像，咱們?yōu)樯恫恢苯佑脗鹘y(tǒng)燃油車，還要開發(fā)氫燃料電池車呢？答案就是，相對于傳統(tǒng)燃油車，氫燃料電池車同時具有節(jié)能減排的新能源車屬性：
減排：氫燃料電池的反應方程式非常簡單：氫氣 + 氧氣→水。不僅沒有氮氧化物這種有毒氣體，就連二氧化碳都沒有??！當然，這一點與電動車碳排放的爭議相似，從全生命周期的角度來看，制氫是免不了有碳排放的。目前的主流觀點是：即便是考慮 70%的火電，純電動車的碳排放還是優(yōu)于燃油車，氫燃料電池車則與純電動相當或更好。
可再生能源：相對地柴油汽油，氫能源最大的優(yōu)勢就是可再生。除了工業(yè)副產(chǎn)品制氫之外，還能通過煤制氫、利用谷電電解水制氫等，全生命周期的能源效率要優(yōu)于汽油柴油。退一萬步講，能源效率還不如汽油柴油，但氫能源作為可再生能源，對石油對外依賴很強的中國、日本來說，依然是很有吸引力的選項。
和電動車相比，氫燃料電池車續(xù)航足、加氫快；和傳統(tǒng)燃油車比，氫燃料電池車又具有節(jié)能減排的屬性。雖然和兩邊比都有優(yōu)勢，但普遍認為燃料電池的產(chǎn)業(yè)化進程，要比純電動慢 5-10 年，原因就在于有幾個待解決的關(guān)鍵問題：
車載儲氫技術(shù)：要論同樣的重量，氫氣的能量密度不低。然而，汽油柴油在自然條件下就是液體，而氫氣要壓縮成液體，還要保證安全，就需要一個挺大的儲氫系統(tǒng)了。目前 70 兆怕的儲氫系統(tǒng)，能量密度才每升 800Wh。
燃料電池技術(shù)：主要是膜電極與空壓機技術(shù)。一個是壽命問題，國內(nèi)還只能做到幾千小時耐久，日本豐田已經(jīng)可以做到上萬甚至幾萬小時；另外一個就是供應鏈問題，很多部件還依賴進口，成本大大上升。
加氫站基礎設施建設：純電動車目前面臨充電不便的基礎設施問題，氫燃料電池車也逃不過，甚至更嚴峻。純電動車雖然充電慢，但除了超級快充站，在家里、單位里也能慢慢充，勉強可以用。若出行特性比較規(guī)律，甚至還挺方便，畢竟在家充電也省得跑加油站了，用車成本也更低。
氫燃料電池車沒辦法在家里加氫，只能依賴于加氫站；而加氫站成本很高，若用戶規(guī)模不起來，那就得持續(xù)虧本運營，這種雞生蛋、蛋生雞的問題就非常難解決。所以普遍認為氫燃料電池車應該先應用在商用車上，因為商用車的路線比較規(guī)律，對加氫站數(shù)量的需求就比較小了。
除此之外，當前的工業(yè)副產(chǎn)品氫的純度不夠，在進一步提純之前，無法直接用于氫燃料電池系統(tǒng)。
