中国新能源汽车中的能量为啥不用氢动力，而用电？

增程技术主要用于「过渡」·氢动力增程有三大弊端

车型特点概述：

• 氢能汽车并非燃烧氢从而产生热能，在通过内燃机将热能转化为机械能的汽车；其本质是以氢氧反应发电，为动力电池组充电并给电机供电的化学发电器，车辆的“属性”为「氢能·增程式电动汽车」。

在了解了这种车辆的动力的本质后，对于新能源汽车为何以电为主还会疑惑吗？氢能增程最终还是要用电驱动汽车行驶。所以氢只是用于发电的物质，那么如果用氢发电不环保、不划算、不安全的话，似乎也就没有用氢动力的理由了；全球范围内只有日韩德国等极少数国家曾经将氢能电动汽车作为研发方向，但至今保有量也是低到可以忽略不计，原因正是因为这三点。

【氢】不能从自然界直接获取，获得氢的方式主要有两种。

1. 丙烷脱氢
2. 电解水

现阶段主要的制氢方式还是丙烷脱氢技术，氢可视为“副产品”，但产出后还是主要用于工业生产；而丙烷存在与石油天然气的热解气体中，似也就是说用这种方式制氢消耗的还是常规能源。

所谓常规能源指“不可再生能源”，石油天然气至少要数百万年才能形成，年龄最“高”的石油有接近五亿年；然而在这么漫长的岁月中形成的石油，以人类文明进入工业时代后的三个世纪即消耗殆尽。其中燃油动力汽车的普及实际只是百年光景，探明石油储能就已经不足消耗半世纪了；那么再以常规能源制氢，随后用氢能去发电，这还有什么意义呢？

重点：用氢氧技术发电看似实现了终端零排放，这点倒是与电动汽车相同，看似确实是环保的；但是用丙烷脱氢技术事情的源头当然是有排放的，而且消耗的常规能源，这些能源从开采到运输到应用，哪个环节似乎都在破坏生态环境。

这就是氢能增程电动汽车难以被认可的原因，其本质就是不环保的；至于电解水制氢其实不太可能普及应用，原因是什么呢？

氢能汽车的本质还是电动汽车，驱动车辆行驶的是电能而不是氢能。

1. 消耗电制氢
2. 用氢能发电
3. 用电驱动汽车

这是从电解水制氢到车辆正常行驶的流程，但如果给它简化一下的话：发电，充电，行驶。似乎不用制氢而直接充电同样可以让电动汽车正常行驶，为什么还要绕个圈子来制氢并用氢增程呢？

初期是认为电动汽车的动力电池组制造成本高，容量小会影响续航能力，所以用增程技术提高续航还是有必要的；但是这种说法虽然是对的，不过用传统内燃机增程都要比勤更增程划算得多。

因为电解水制氢的损耗是巨大的，假设20kwh的电能可以驱动车辆行驶100km（基本如此），一公斤氢能可以反应出这么多的电，而用电解水制造（氢1kg·20kwh）所需要消耗的电能高达60kwh左右。也就是在看不到的源头需要以数倍的电能消耗，才能让氢能增程车短距离行驶；这个损耗要比使用内燃机增程的损耗还要高，可理解为制氢再用氢发电的热效率更低。

问题：至此能够了解氢能发电增程的损耗有多大了，可以说除了浪费资源似乎再没有其他意义了；不过对于主攻氢能增程电车的日本而言是个例外，因为日本在白金点火时代为垄断汽车供应链而储备了大量的铂（PT·白金），可尴尬的是随即电喷技术取代了化油器，PT无法在汽车上消耗了。

但是制氢可以消耗PT，这才是日本热衷于氢能电车的原因；那么这种汽车用于发电的氢燃料电池堆的制造需要消耗数十克的铂，而且这还是小功率的电池堆。且不论这种模式有没有价值，一个小小的电池堆成本动辄数万元，用相同的预算直接扩容动力电池组，电动汽车的续航可以突破1000km，为什么不直接扩容呢？由此可见氢能电车还是没有存在的意义。

氢能汽车如果想要有500km以上的续航里程，最起码需要的是6kg左右的液态氢。制氢的成本高、运输与储氢的成本也很高，结果造成了每公斤氢的成本会接近70元；按照似百公里一公斤氢的标准计算，其用车成本已经相当于≥2.0T的高性能燃油汽车，尴尬的是此类氢能电车普遍没有性能，所以更显得车辆没有什么价值。

不过为什么运输和储氢的成本会那么高呢？原因正是因为不安全！

液态氢的能量密度是三硝基甲苯（TNT）的35倍左右，按照六公斤的液态氢罐为参考，想一想这等于车上挂载了多少危化品吧。车辆在行驶中都有碰撞的概率，一旦液态氢罐泄露，液态氢瞬间蒸发升腾，遇到明火后那就能扫平一个街区。

韩国某公司研制的氢能电动汽车就出现过这样的问题，在研究室中车辆爆燃，附近500米左右的房屋墙壁都出现了裂缝。试想这种车如果在公路山因碰撞而出现问题，结果是可能承受的吗？

综上所述，氢能增程电动汽车有不环保、不划算和不安全的特点，其中不划算是从造车环节到用户环节都存在的问题。至于似所谓的电解水制氢可能还有“前景”，这种说法似乎也没有什么道理；因为电动汽车动力电池的梯次利用逐渐解决了弃电问题，没有多余的电能适合用于制氢，所以环保和成本问题始终无法解决。

其次汽车的动力电池成本问题也基本得到了解决，镍钴锰（NCM）三元锂电池的成本高，但是LFP磷酸铁锂电池的成本可以下降50%~70%；电动汽车已经非常便宜，以不能储能的氢燃料电池堆的成本，直接欢迎LFP动力电池组的话，续航还是能轻松破1000km——氢能汽车生来是个噱头、最终会因是噱头而被淘汰。

编辑：天和Auto-汽车科学岛

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中国新能源汽车中的能量为啥不用氢动力，而用电？

氢能作为一种清洁、高效、可持续的能源，被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源，所以一直以来有观点认为，在新能源汽车领域，氢能汽车要优于电动汽车，氢能源汽车才是未来。不过现实却是，氢能源汽车几乎已经输掉了这场战争。

1、2009年中国汽车产销量超越美国，成为全球汽车产销量最大第一大国。

与此同时，中国汽车的燃油消耗也达到了8000万吨，占到了当时中国石油总需求量的1／4。此后随着中国汽车保有量的快速提高，2020年，中国汽车燃油消耗已经占到了整个石油消费量的近60％。在能源供应日益紧张，特别是环保问题突出的局面下，大力发展新能源汽车就成了政府、社会的必然选择。这也是如今电动车市场一派火热，电动车企在资本市场上广受追捧的根本性因素之一。

电动车虽然不使用燃油、零排放，不过在很多人看来，电动车并不环保，只是转移了污染排放，因为在我国的电力能源结构中，以煤炭为燃料的火电占比非常高。虽然这样的说法，已经被相关研究证明，并不准确（集中发电的效率更高、污染问题也更容易降低等等），但严格意义上来说，电动汽车确实还称不上绝对的环保，除非其电能完全来自风能、太阳能等清洁能源。

与电动汽车相比，氢能源汽车在网络上颇受推崇，在很多人看来，氢气燃烧后只会产生水，不会产生有害物质，另外氢元素是地球上最丰富的的元素之一，不存在短缺问题，更重要的是方便高效，几分钟的燃料加注就可以实现600公里多的续航，不像电动汽车在充电桩前耗费少则一个小时，多则十几个小时的时间。所以一直以来有观点认为，在新能源汽车领域，氢能汽车要优于电动汽车，氢能源汽车才能代表未来。

其实有关电能与氢能的技术之争早在十多年前就已经开始，当时国内外有很多专家、学者、车企都站队氢能源。比如丰田在2011年就生产了非常可靠的氢能概念车。

但现实却是，2020年全球电动汽车销量超过300万辆，保持翻倍式的增长。而与此同时，氢能汽车全球销量尚不足万辆，中国、美国两大汽车市场销量同比还出现腰斩，连号称目前技术最成熟、领先的丰田Mirai全球销量也只有1770台，同比下滑29％。

更残酷的是，氢能源汽车不是暂时的失势，而是很可能已经注定了失败的结局。大众汽车在比较了电力和氢能的能源效率后表示，“结论很明确”， “就乘用车而言，一切都支持电池，而几乎没有支持氢的”。宝马也表示，氢能汽车动力链的整体效率仅为电动汽车的一半。狂人马斯克更是在2015年就表示，氢燃料汽车在新能源汽车领域中与电动车的较量毫无胜算，根本不足为惧，并认为做燃料电池汽车是一个极其愚蠢的行为。

2、为什么看似技术更为先进，产品更为环保的氢能汽车，会惨遭电动汽车碾压，没有成为新能源汽车市场的主流？

首先是能源效率问题，相比电动汽车，氢能汽车的效率要更低。曾有业内专家计算，电动汽车一旦开始启动，车辆充电位置的电能供应将损失约5％，电池的充电和放电会损失另外10％，最后，电动机损失了5％。计算下来的总损失为20％。

而氢能汽车是将充电装置集成在车内，最终的驱动方式与纯电动车一致，都是通过电机驱动。根据相关测试显示，如果用100度电制氢，然后存储、运输，加入汽车，再转为电能，驱动电机，其电能的利用率只有38％。如果从氢注入汽车开始计算，利用率也只有57％。可以说，不论怎么计算都远低于电动汽车。

第二点影响氢能汽车普及的就是成本。电动汽车技术原理简单，研发成本低，产业链也更短，而氢能所需的技术开发难度、产业链以及由此带来的成本都很高，特别是氢燃料电池发电的过程中会用到贵金属铂作为催化剂，而铂较为稀缺，价格也就会比较高。比如2013年韩国现代下线的量产版氢燃料汽车ix35 FCV，其最初的售价高达85．5万人民币；丰田Mirai花了大量的力气，最大限度地降低铂的使用，但目前其售价依然高达55万人民币。另外氢能的价格要远高于普通电的价格，有测算表明，其使用成本是电能的6倍多。

第三点就是配套设施。以中国为例，截止2021年1月，全国充电基础设施累计数量为171．6万台，公共充电桩数量达到810903台。反观加氢站，截止2020年底，中国共建有加氢站104座。按照《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》预测，2025年中国将建成200座加氢站。这无疑大大限制了氢能汽车的普及。

为什么加氢站如此之少？造成这一局面的原因除了氢燃料汽车在我国占有率低以外，运营成本居高不下则是阻碍加氢站大规模发展的主要原因。其主要包括建设成本高、运营维护成本高、成本回收期较长三部分。据悉，建设一个普通的充电站所需成本在100万人民币左右，而建造一个氢气燃料站需要花费至少1000万。

3、虽然氢能汽车看起来有诸多短板，但很多人或许认为其环保的特性是极为突出的。

毕竟氢气燃烧不排放二氧化碳和其他废弃物，只有纯净的水。但氢能真是无污染的能源吗？答案是，目前的氢能几乎都不环保。

世界能源理事会将氢气按照生产来源分为“灰色”“蓝色”和“绿色”三类。其中“灰色氢气”是通过蒸汽甲烷重整（SMR）或煤气化技术制取而来。该过程制造的氢气成本较低，但是碳排放量最高。“蓝色氢气”，主要是采取蒸汽甲烷重整技术或煤气化加上碳捕捉和贮存（CCS）制氢，成本较高，技术复杂。“绿色氢气”确实足够环保，其主要是使用可再生能源进行电解水制氢，二氧化碳零排放，但同样成本较高。

目前灰色氢气占到了全球氢能的99％，也就是几乎都是通过石化能源来制氢。其中煤炭中含氢很少，煤种不同只有2％～5％，主要是用生产水煤气的方式产氢，生产伴生大量CO和CO2。天然气和石油组分中含氢较高，约在15％以上，以甲烷为例，与水反应生成氢气和CO2，氢气收率相对较高，但同样会带来污染。目前生产1kg氢伴生的CO2重量，煤制氢约为11kg，天然气制氢约为5．5kg，轻油制氢约7kg……可以说制造氢气的技术如果没有革命性的突破，氢能谈不上是清洁能源。

综合来看，在与电动车的新能源未来之争中，氢能劣势明显，可以说已经几乎输掉了这场战争。目前新能源车的发展路线已经非常清晰，电动车就是未来的主导，其它能源形式不再是趋势，而混合动力也只是过渡阶段。这也是为什么一些像日产这样的车企巨头宣布停止开发氢能汽车，集中精力发展电动汽车重要原因。

中国新能源汽车中的能量为啥不用氢动力，而用电？

氢能源虽然有着诸多优点，环保无污染、发热值高、燃烧性能好，但目前氢能源在发展中还存在着一些有待解决的制约性问题：

成本问题

氢能源汽车，相关的技术开发难度、产业链以及由此带来的成本都非常高。其中，氢燃料电池发电的过程中必须要用到贵金属铂来作为催化剂，但铂资源较为稀缺，价格也非常高。并且，国内建设加氢站的核心设备依赖于进口，成本昂贵。

储运问题

氢气质量能量密度高，但体积能量密度极低，需探寻高效率、低成本的氢储运方式 。由于氢元素的凝点非常低，所以必须在超低温情况下才能成为液态。而如果要提高它的凝点，那就必须要采取低温高压的储存技术。 不论是氢的制取、储存还是运输，都有着很高的技术要求，且成本耗费巨大。

能源效率

氢能源汽车的效率比电动汽车更低，根据相关测试机构测试，如果用100度电制氢，然后存储、运输、再加入汽车，最后转变为电能，驱动电机，其电能的利用率仅为38%。如果从氢注入汽车开始计算，它的利用率也只有57%。

基础设施建设

氢能源汽车的问题主要表现在对加氢站的建设规划上，充足的加氢站是氢能源汽车大力发展的前提之一，但目前现有的加氢站数量和加氢技术暂时难以满足大规模的乘用车加氢需求。《中国氢能产业基础设施发展蓝皮书》中规划到中国将在2030年建成1000座加氢站，但这对于幅员辽阔的中国而言是远远不够的。同时，出于对安全方面的考虑，我国对加氢站的建设标准和选址都有很高的要求，难以做到大面积普及。