氢燃料电池：救赎之光，还是人间饼王？

这是一个世纪之争，科技树，该点氢能，还是电能。

网上的舆论，还会把这个事继续放大，升级到中日两国的国运之争。日本，一条路走到底，押注氢燃料电池，中国，给纯电动汽车提供了肥沃的土壤，现在正开花结果。

(相关资料图)

氢燃料电池和纯电动，本来不矛盾，但一定要分出个胜负的话，现阶段，氢燃料电池就是输了，根本到不了普及的程度，日本也跟着调整方向，重视纯电动车发展了。

氢燃料电池为什么难做？今天想和大家唠唠这个。

制、运、储、用，都有问题

氢气，很特殊。

自然界中没有现成的，和电一样，要造出来，属于二次能源；氢气是气体，都说氢气每千克的热值高，但没有算算每立方的热值，比天然气还要低；氢气，也是尺寸最小的分子，很显然，它是最容易泄露的。

这些问题，都集中在氢气上，很难不让人怀疑，它到底适不适合做能源。

石油为什么可以统治汽车工业一百多年？因为它有完美的形态，是流动的液体，而且自然界就有，又非常适合储存、运输，每立方的热值还非常高，简直完美。

所以，氢气要想作为能源，就要好好解决那一系列问题。

先说从哪里来？事实上，氢气有很多制备方法，但是否环保，就两说了。

工程师们搞了个颜色分类法：灰氢，是用石油、天然气、煤炭转化成的氢气，二氧化碳是副产物，主要因为氢气在工业中有其他作用，所以，这个方式产生的氢气占比相当大，超过90%。

好一点的是蓝氢，靠天然气里的甲烷来制备，想办法把副产物二氧化碳收集起来了，没让它排放到大气中，所以，标成了蓝色。

最好的是绿氢，得靠可再生能源来制氢，像太阳能、风能、核能。最简单理解的一种方式就是靠它们产生绿电，再电解水产生氢气，这肯定是绿氢了。

现在有了氢气，要雇几辆大车，哐几哐几把氢气运到千里之外的加氢站去。

这和运油很像，但很不一样。普通的铁罐肯定不行，氢分子很小，容易渗到金属里，那就很容易泄露。得用专门的罐子，外壳得厚，那一定会做得很重，到底是运罐子，还是在运氢气？

而且，氢气得靠超高压，压进罐子里，且不说要考验罐体和阀门的承压能力，仅高压这个过程，也要消耗很多能量。

当然，还有低温液化储氢的办法，但那个温度要到零下253度，这在航天领域用得多。

还有一种是金属储氢，目前在实验室阶段，氢气和金属合金反应融合，需要的时候，再逆向析出氢气。

现在，氢气来到加氢站了。事实上，造一座加氢站很贵，毛估估就得1000多万。很多钱花在了设备成本上，因为很多设备要进口，包括压缩机、加氢枪、安全阀等等。

国家是有补贴的，一座加氢站，能补到500万，但怎么看，都想被老外赚走了，国产化替代任重而道远。

之后的接力棒，交到了用氢这个环节。一开始，就有两条路线：氢气发动机、氢燃料电池。

宝马曾经非常热衷于研究氢气发动机，也推出过相关的产品。氢气和其他惰性气体混合后，通过喷嘴，进入到发动机的缸体内，燃烧做功。还是内燃机那一套，转化效率被卡诺循环限制了，但确实没有排放了。另外一个好处是，对内燃机改动不大；另外一个问题是，喷嘴是金属的，容易产生“氢脆”，耐久性一般。

氢气发动机这条路“有点堵”，反衬着，氢燃料电池慢慢成为了研究主流，而且光环非常大，一度被认为是终极答案。

氢燃料电池，本质上就是个增程器。

有一个氢气罐，就和油箱一样，氢气从这里输送到电堆，进入一个氢气流通道，另一边是空气流通道，中间有阳极、阴极、质子交换膜，氢气、氧气在这里反应，生成水，产生电。

这个电流会先充到一个电池里，电池再给驱动电机供电，整套系统也就完整了。

这套系统有什么问题呢？

首先，太贵了。先不说储氢罐、电堆本身有多贵，它里面有催化氢气、氧气反应的催化剂，用的都是贵金属，比如钯，一公斤能卖到30万人民币。关键全球储量都很少，分布还不均匀，以后要真的是氢能时代了，全世界又开始抢钯金属，又会搞出一些地缘战争，当然，好消息是，钯在燃料电池中的回收做得还可以。

然后，氢燃料电池的功率一般，你真想一脚油门超车，氢气、氧气的反应需要一些时间，跟不上你的功率需求，所以，特别需要一块电池做缓冲，增程结构就很有必要了。

还有，空间非常有限，又是储氢罐，又是电堆，还有电池、电机，非常复杂且体积庞大，布置不好，只能侵占车内空间了。第一代丰田Mirai就有这个问题，第二代才好一些。

所以，这些年，氢燃料电池被纯电动完全压了一头。就是因为氢燃料电池的技术更新太慢，而动力电池在能量密度和成本控制上，踢碎一块一块钢板，疯狂奔跑，有市场普及的能力了。

日本为什么热衷于氢能？

其实，最主要的原因就一个字“小”，面积小，资源少，人口老，还因为小，得看美国人的脸色。

20年前，各个国家开始点“科技树”的时候，都很茫然。锂离子电池能量密度一般，氢燃料电池反而因为真正的“零排放”，备受关注。但是，究竟谁可以在汽车上普及，没有人敢打包票，因为都有困难，都需要克服。

美国、欧洲，世界巨头，争着去搞创新的企业蛮多的，政府就搞搞补贴扶持，也能出来不少成果。关键是企业多，科技树可以多点几个，哪里能亮，最后就扑向哪里。

中国也一样，搞创新的企业、院校也挺多的，啥方向都能试，而且，我们是后进场的，其实留出了观察的时间差，更能及时做出调整。

日本就有点尴尬，它得跟着大国们的脚步去转型。小布什当总统的时候，非常看重氢能，希望取代石油，实现能源独立。日本特别依赖美国市场，国内搞创新的，也就丰田、本田这几家大公司，美国要搞氢能，那就早点搞，早点储备，所以，科技树就敲定了氢能，而且没有余力同时点其他科技树了。

结果，美国发现了页岩气，电动汽车也被特斯拉扛着起飞了。到了特朗普时代，环保都不咋讲了，煤炭、油气继续大搞特稿，氢能更靠边站了。在大国的摇摆下，日本算是被晃晕了，现在也得抓紧补电动车的课了。

当然，日本选择氢能，也有基于本土实际情况的考量。

首先，日本国土有限，能源完全依赖进口，无论是煤、石油、天然气，所以，他们很有动力降油耗，国内也非常追捧K-Car这种车。

正因为能源要进口，他们的电费其实很高，电动车并不具备使用成本优势。有没有便宜的电呢？也有，就是核电。但是，2011年的福岛核泄漏，让日本人再一次心惊肉跳，也就叫停了核电的扩张步伐，电动车更没戏了。

相比之下，氢能是个好资源了。日本一度依赖的氢气资源，是从海外进口的，比如，从澳大利亚进口甲烷，再分解出氢气。

特别是，日本多地震，一旦地震袭来，几天都用不上电，反而这个氢燃料电池可以当一个临时电源，给家里供电。

还有一点，更有意思，氢燃料电池回收更容易，核心装置是“电堆”，可用寿命挺长的，就算车辆老化报废了，也能把这个电堆拆出来，装在新车上，调试调试继续使用。

但还是那句话，如果日本就困在本土自己玩氢能，市场太小了，技术很难快速迭代更新。

这很像当年的等离子电视，如果市场上只有一家在玩，要么你足够强大，强大到别人必须买你垄断的东西，要么就是被时代扫进垃圾堆，其他人会想办法绕过去，不和你玩了。

技术到底有戏没戏，是所有参与者共同推进的结果。这个世界，中美作为规则制定者，选择了纯电路线，而且发展很快，日本，包括韩国押宝的氢燃料电池，注定玩不转。

点错了科技树，就是点错了，该认得认。