氢是一种诱人的物质:最轻的元素。当它与氧反应时，它只产生水并释放出丰富的能量。这种看不见的气体看起来像是未来的清洁燃料。一些世界顶级汽车高管希望，它将取代电池作为零排放驾驶的首选技术。

我们的电动汽车流言终结者系列研究了从汽车火灾到电池开采，里程焦虑到成本担忧和碳足迹等问题。许多电动汽车的批评者认为，我们不应该抛弃汽油和柴油发动机。这篇文章的问题是:氢能提供第三种方式并取代电池吗?

对氢燃料在汽车领域的作用，许多最强烈的主张来自该行业核心的首席执行官。日本丰田汽车公司(Toyota)是氢燃料汽车最直言不讳的支持者，该公司董事长丰田章男(Akio Toyoda)上月表示，他认为电池汽车的市场份额将达到30%的峰值，剩下的将由氢燃料汽车和内燃机汽车组成。丰田的未来(Mirai)和韩国现代(Hyundai)的Nexo SUV是目前广泛使用的氢动力汽车之一。

德国汽车制造商宝马(BMW)的老板奥利弗?齐普瑟(Oliver Zipse)去年曾表示:“氢是零排放汽车拼图中缺失的一块。”宝马可能正在大力投资电池技术，但该公司正在测试其宝马iX5氢燃料电池汽车——尽管使用的是丰田的燃料电池。Zipse表示:“单靠一项技术不足以在全球范围内实现气候中和交通。”

氢是宇宙中最丰富的元素，但这并不意味着它很容易在地球上获得。目前，大多数纯氢都是由甲烷中的碳分离而成，但这会产生碳排放。零排放的“绿色氢”来自电解:使用清洁电力将水分解成氢和氧。

氢的图形

使用氢气作为燃料，它可以燃烧，也可以用于燃料电池:氢气在催化剂(通常由昂贵的铂制成)的存在下与空气中的氧气发生反应。它剥离了可以通过电路运行的电子，为可以为电动机提供动力的电池充电。

据斯特兰提斯氢燃料电池汽车开发首席技术官让-米歇尔·比利格(Jean-Michel Billig)介绍，氢燃料电池汽车在四分钟内就能加油，有效载荷更高，续航里程更远。(Mirai加一次油可以行驶400英里。)上个月，斯特兰提斯开始在法国和波兰生产氢燃料厢式货车，目标客户是那些希望车辆持续使用、不希望停车充电的企业。

“他们需要上路，”比利格说。“一辆不开的出租车正在赔钱。”

斯特兰提斯认为它可以降低标价。比利格表示，他预计到“本十年末，从成本角度来看，氢动力汽车或纯电动汽车将相当”——尽管该公司将同时生产这两种汽车。

许多能源专家并不认同氢燃料汽车制造商的热情。特斯拉的老板埃隆·马斯克(Elon Musk)将这项技术描述为“愚蠢的销售”:既然可以用同样的电力来驱动汽车，为什么还要用绿色电力来制造氢呢?

能量的每一次转化都涉及废热。这意味着氢燃料不可避免地会给汽车提供更少的能量。(如果氢被直接燃烧，或者被用来制造电子燃料，以取代噪音大、温度高的内燃机中的汽油或柴油，这些损失会进一步增加。)

剑桥大学(University of Cambridge)机械工程教授大卫·塞本(David Cebon)说:“如果你使用绿色氢，制造氢来驱动汽车所需的电力大约是为电池充电所需电力的三倍。”

这可能会略有改善，但不足以挑战电池。“很难做得更好，”Cebon说。

氢燃料汽车比电池汽车消耗更多的能源

Michael Liebreich, Liebreich Associates的主席和彭博新能源金融分析公司的创始人，创造了一个有影响力的“氢阶梯”——一个排行榜，根据氢的使用是否更便宜、更容易或更可能的选择进行排名。他把用于汽车的氢燃料列为“厄运之列”，甚至连利基市场的可能性都很小。

氢能在汽车上取代电池吗?“答案是否定的，”里布瑞奇毫不犹豫地说。他补充说，汽车制造商押注氢燃料在市场上占据很大份额是“完全错误的”，他们将付出高昂的代价，并感到失望。

氢燃料汽车的关键问题不是燃料电池，而是如何在需要的地方获得清洁的氢。这种气体是高度易燃的，必须在压力下储存，而且很容易泄漏。此外，与化石燃料相比，它每单位体积携带的能量更少，这意味着除非使用现场电解槽，否则它需要的储罐数量将是其数量的许多倍。

在美国和欧洲政府的大力补贴下，氢供应领域的投资正在涌入。但到目前为止，还存在一个先有鸡还是先有蛋的问题:买家不想要氢动力汽车，因为他们不能给车加满油，而没有加油站，因为没有汽车。欧洲氢能观测站(European hydrogen Observatory)的数据显示，整个欧洲有178个加氢站，其中一半在德国。将英国的9个加氢站与8300个加油站或3.1万个公共充电站(不包括家庭插头)进行比较。

那么，为什么国际能源机构认为，到2050年，氢燃料将占公路运输的16%，从而实现净零排放呢?答案主要在于公共汽车和卡车等大型车辆。

Liebreich说，他相信电池仍将主导重型货车的能源供应——以至于他与人共同创立了一家卡车充电公司。“hgv中可能会有一些氢，但这将是少数，”他说。

就连丰田也承认，氢燃料汽车到目前为止“还不成功”，主要原因是燃料供应不足，丰田技术总监中岛博树(Hiroki Nakajima)在10月份接受Autocar采访时表示。卡车和长途巴士为这项技术提供了更好的希望，尽管它也在制造氢动力版的Hilux皮卡。

随着政府热情的高涨或消退，氢能源的经济效益也将发生变化。其他的事情可能会改变:技术可能会(在一定范围内)改进，使天然气更具吸引力，勘探者可能会从地下钻出更便宜的“白氢”。

然而，对于汽车来说，命运似乎已成定局:电池已经成为几乎所有制造商的后汽油时代选择。汽车制造商和贸易商协会(Society of Motor Manufacturers and Traders)的数据显示，在英国，20年来氢燃料汽车的销量不到300辆，而电动汽车的销量为100万辆。

随着大量资金投入研究和基础设施以解决续航里程和充电时间问题，电池的主导地位可能会进一步扩大。与大量的投资相比，氢只是涓涓细流。

氢燃料的支持者现在面临的问题是，他们能否在长距离重型公路运输中建立有利可图的业务。他们需要尽快找到答案，从哪里可以获得足够的绿色、廉价的氢气，以及这种气体是否能在其他地方得到更好的利用。