【转载】比电动汽车更没市场的是氢能源汽车

❦文 / 南洋富商

1、成本决定氢能源汽车只是一种昂贵的玩具 前段时间我写了一篇《不仅蔚来汽车，所有电动汽车都不值得买》。这篇文章引起很多讨论，有些网友表示最看好的新能源汽车是氢能源汽车，比如说丰田氢能源车。

但是，我要说的是：氢能源汽车的前途，还不如用锂电池的电动汽车。这几年吸引众多眼球的氢能源汽车，也是没有前途的。

首先，我们从氢气的来源说起。

空气的主要成分是氧气和氮气，从空气中提炼氢气的不现实的。有些乐观的专业人士认为氢气是一种来源广泛的燃料，比如知乎答主“微醺的工程狗”写到：

来源广泛，工业副产氢，煤制氢，天然气制氢，技术都很成熟，特别是工业副产氢，如焦炉煤气里的氢，这些氢气在工艺上用不到，附近也没有化工厂需要，以前都是直接当做燃料烧掉，利用价值不比同等热值的煤炭高，但是提纯一部分做燃料电池的燃料，也就提高了副产品的价值。 风电，水电，光电，都有发电不稳定的问题，时高时低，发出来的电用不掉就只能浪费掉。由于电解水装置的调节能力通常较强，相应速度快，可以利用这部分电来电解水制氢，实现能量的储存。 火电厂在夜间时，由于负荷低，需要减负荷运行，减负荷就会偏离最佳工况，发电效率就会降低，同样的，如果保持高效率运行，由于效率提高多产的电力用来电解水制氢，也就实现了能量的储存。

这是过分乐观了。

首先，工业副产氢的产量非常低。现在觉得有很多副产氢没有用起来，是因为氢气的用途并不大。一旦氢气成为主要燃料，这些副产氢只能满足全人类的汽车燃料需求的极小的一部分。

这里提供一个调研数据，来自《中国工业副产氢资源调研》：中国丙烷脱氧工程预计在2023年产生37万吨副产氢，可以供20万量氢能源汽车使用。对于14亿人口的中国而言，基本上可以忽略。其他的工业副产氢，产量也都不高，所以不可能成为主力能源。

工业副产氢的另一个问题是纯度不够，导致燃料电池寿命缩短。

目前制高纯度氢的一种办法是电解水。电解水的电能利用率在30%到50%，远低于给电池充电的效率。

除非是水电站电力过剩没地方用，又舍不得投资在锂电池上。与其坐看水能哗啦啦地浪费，不如电解水存点氢。

还有一类成熟技术是煤制氢和天然气制氢。遗憾的是，这些方法都产生二氧化碳，并不能真正减少碳排放，只是把碳排放从汽车转移到工厂。

一些廉价的氢气制造方法，以及各种化工副产品氢，都有一个严重问题：纯度不够。

光化学制氢、膜分离制氢、生物质制氢，都给人美好的未来想象。只是距离大规模商用阶段还差很远。

2、氢燃料电池的寿命和性价比依然极低

很多资料介绍说，氢燃料电池的寿命已经达到5千甚至1万小时以上，和发动机寿命相当。但是，氢燃料电池有一个致命的问题：如果氢气的纯度不够，杂质多，或者空气的杂质太多，会导致铂催化剂中毒，结果是很多燃料电池实际运行时间只有二千小时。

设想一辆出租车，每天运行20小时，若是采用廉价的低纯度氢气，可能三个月以后，这辆车的燃料电池就报废了。

如果采用高纯度的氢气，成本远高于烧天然气、汽油和电动车。氢能源固然清洁，却不经济。

所以在现有条件下，氢燃料电池成本极高。几十万元的氢燃料电池，使用寿命不如最低端的内燃机——比如极其廉价的五菱宏光的发动机，就比几十万元的氢燃料电池长寿。

不要幻想氢燃料电池技术可以短时间内突飞猛进。氢燃料电池是五十年前就开始应用的产品，六十年过去了，依然依赖于铂这种昂贵金属，依然无法解决催化剂中毒问题。如果全世界的车都采用氢燃料问题，地球上铂的产量是否足够也还是个问题。

氢能源电池汽车的补贴极高，一辆车补贴几十万，甚至上百万，但是即使得到这些补贴，用户的燃料成本和维修成本，依然远高于燃油车。

3、氢气的能量密度极低，限制了在小型车上的实用价值

宣传氢能源汽车的人，喜欢以重量作为能量密度：一辆车只需要六公斤的氢气就可以跑几百公里。氢气的能量密度是每公斤40000瓦时，锂电池的能量密度是每公斤300瓦时，汽油的能量密度是每公斤1200瓦时。

但是，别忘了氢气是世界上最轻的燃料，如果以体积能量密度计算，它的能量密度就低于汽油。

6公斤的高压燃料罐，需要150升到200升的体积，远大于汽油箱。若是采用钢铁制造高压容器，重量会是汽油箱的几十倍，所以为了减轻重量，需要大量使用昂贵的碳纤材料。

采用铝胆缠绕纤维的储氢罐，质量储氢密度在3%左右，也就是说，为了储存6公斤的氢，罐的重量得有200公斤。

氢气罐的重量和体积都会大于普通油箱，空间利用率也不高，因为大量空间都被气罐占用。

或许会有人天真地想：随着材料技术的发展，很快会有更好的材料，让储气罐变得很轻。

碳纤维在上世纪五十年代得到应用以来，这七十年时间并未有其他材料的抗拉强度可以超越碳纤。虽然制造成本越来越低，但是并没有更好的新材料。材料技术的发展并没有如人们期望的那么快。也许在未来的七十年，依然没有巨大的突破，庞大笨重的高压储气罐，会是氢能源汽车长期的标配。

在体积较大的车辆上，燃料罐体积或许不是问题。但是在家用小车上，燃料罐占用太多空间的车辆是没有市场竞争力的。

如果把氢气冷却到极低温度，成为液氢，就可以减少储气罐的体积。但是需要额外的能量来冷却，这本身就需要浪费大约30%以上的能量，这种方案在汽车上没有可行性。

4、氢气，一种极其危险的燃料

采用高压罐带来的另一个问题是安全性。厨房的高压锅是不到2个大气压的压力容器，普通空压机的高压储气罐不超过16个大气压，而氢气储气罐的气压在350到700大气压之间。

无论厂家如何宣传气罐的安全性，一个200升的超高压容器永远不可能像普通油箱那么安全。

在发生车祸或其他原因导致破裂起火时，若是汽油车，燃烧爆炸的是挥发到空气中与空气混合的蒸汽，液体的部分是不会直接爆炸的。但是，氢气一旦泄露，就全部和空气混合，你可以想象其爆炸的威力。

氢气必须采用高压罐装，无论是运输，还是储存，都成本极高。建一个小型的加氢站需要大约1500万元，远超普通加油站。

加氢站一旦发生泄露和爆炸，危险程度远非普通加油站可比。

所以虽然理论上加氢只需要三分钟，实际上为了安全，车要开到待检区排队，需要全面检查车辆外观、温度、储气罐。再经过测漏和静电泄放，才能加氢。实际上加氢时间要半小时甚至一小时。

之所以加氢如此麻烦，是因为氢气是比汽油更危险的燃料。如果有人告诉你氢气比汽油更安全，你千万别相信。

5、氢能源汽车，依然是昂贵的奢侈品

目前对氢能源汽车的补贴高得惊人。一辆车补贴少则几十万，多则一百万。但是，尽管如此，氢燃料汽车的销量依然很低。2016年、2017年、2018年的中国氢燃料车销售量分别为629辆、1272辆、1527辆。而这些车的大多数，并非为了实用，而是为了某种展示和炫耀，象征意义远大于实用意义。

专家认为氢能源市场规模有望突破1万亿。但是，如果没有政府补贴，这市场前景并非一万亿，而是依然接近于零。

与燃油车和电池电动车比，氢能源汽车从燃料成本、安全性、效率、技术成熟、可靠性等方面，都没有优势。它唯一的卖点，就是“真正的清洁能源”和“零碳排放”。

但是，这种零碳排放的背后，并不是完全的零碳排放：化学制氢是有碳排放的，电解制氢也有间接的火力发电的碳排放。

我对地球变暖并不在意，甚至认为地球变暖是好事。在以前的文章《亚马逊大火是全世界最残忍的一幕？不要被环保骗子洗脑绑架》等文章中，都提倡这种理念。

碳排放导致地球变暖会带来灾难，这不过是某些环保人士杞人忧天。

地球化石能源枯竭，则是另一个杞人忧天的故事。这么多年过去了了，燃油汽车多了几倍，石油依然未见枯竭，反而是高度依赖石油的高福利的委内瑞拉因为石油跌价而陷入经济崩溃。

如何看待丰田坚持不懈地研发氢能源汽车？我认为那只是象征意义大于实际市场。氢能源汽车代替燃油车，还有很远的路要走。

======================评论精选============================================

• 😸克朗代克如果你认为要先发电，然后再电解水产生氢气，那么你是对的，这样氢气确实是昂贵的。但是如果省掉中间环节，直接用高温裂解水产生氢气，那么氢气的价格迟早会变得比汽油还低，因为水在世界上到处都是，关键是廉价高温的来源，高温气冷堆和熔盐堆是一个潜在选项。碳纤维贵在工艺，而不是原材料，而工艺随着技术的进步而不断降低，迟早会像历史上比黄金还贵的铝一样降成白菜价。唯一从原料上比较贵的是铂金，其用量早就降到了十几克。

• 2許 ོ 鳴࿐慈禧太后怎么都不相信：比水重的铁板，能用来造船？！这不是糊弄皇上嘛？拉出去斩了！

• 2KM氢气的储存本身就是一个大难题，不论是压缩还是低温都很难让它变成液态

• 😸克朗代克核能是最有效的高温制氢方法，高温气冷堆是最理想的堆型，目前进度最快。熔盐堆也可以制氢，而且还可以使用储量更大的钍。液氢的储藏虽然需要零下两百多度，但是要知道液化天然气也是在零下一百多度冷藏的，零下一百多度和零下两百多度并不存在不可逾越的鸿沟，随着技术的进步，成本上会不断地降低，达到液化天然气相同的水平只是时间问题。可以说氢能源车所有的原料来源都是很低廉的，贵的是工艺水平，但是通过工业流水线的大规模生产，就会极大的降低成本达到普通人家能接受的水平。丰田第一代氢能源车全部是手工制造的，即使这样售价也跟特斯拉差不多，丰田预计到第三代氢能源车时售价会跟混合动力车型差不多。

• 許 ོ 鳴࿐大西北太阳能发的电，用都用不完，到了晚上许多电要白白放掉……电解水制氢的成本其实极低……储运氢气过去是加压低温。现在是有储氢合金，以固态方式运输……2030年全世界都要废除传统的化石燃料车（汽油柴油天然气🚗），这个大趋势不会变。虽然现在还有问题，但人类的智慧，一定会解决！ 电视机📺刚发明出来的时候，那个模糊呀，那个传送得慢呀……现在呢？……

• 驿外断桥高温裂解水的能量从哪儿来？不知道是怎样核算成本的？

• JoyFM电动车充电，是能量转化过程。化石燃料车辆加注，是简单的物品运输过程。氢能源车的氢能源加注同样是物品运输过程。电动车在充电和放电时转化过程和转化率受到太多因素影响导致不完全可控。这就是为什么电动车推到现在还完全没办法替代化石燃料车辆的原因

• 闲庭相比较而言，我愿意推动电动汽车。

• Coulson相信在汽車未出現之前，作者就憑這篇文章(改掉一個“氫”字)混飯吃。。