氢燃料电池车真的比纯电动车更环保吗？

由于日本丰田在世界上最早推出Mirai氢燃料电池汽车，人们对这种新能源汽车的期望一度风靡全球，被称为人类最环保的汽车。本人一直因为它消耗的燃料氢在地球上并不天然存在、需要大规模生产，因而对其抱怀疑态度。今天将其与纯电动汽车作一对比，特写本文质疑之。

图一：纯电动汽车能量流向图

从图一可见，纯电动汽车的能源是发电厂，这是纯电动汽车被广为诟病的主要原因，有人说发电厂有很大的污染，由此得出纯电动汽车不比燃油车好多少的结论。发表这种议论的人却不想一想：纯电动汽车的污染是来自发电厂，但世界上发电厂为数毕竟有限，而数千万辆燃油车满世界跑，它们治理的难度比较发电厂来说不是仅仅高一个数量级的问题，这种议论不攻自破。

图二：氢燃料汽车能量流向图

氢燃料电池首先要消耗大量电能将水电解，从而产生氢气和氧气。生产出来的氢气在车上需要使用高压储氢罐或者低温技术运输，这具有一定危险性同时造价较高。车行驶时，氢气和氧气在催化剂（曾一度为贵金属）的作用下生成无害的水，从而产生电能。然而，这样的电池不能在瞬时产生大功率（例如在汽车启动或加速时），还需要一个小容量的锂电池来驱动汽车的电机，而氢燃料电池则对此锂电池进行慢充电。

根据网上资料（见文末参考资料），一度电可以制氢30.395克，驾驶氢燃料汽车消耗1公斤氢气可以跑200公里。驾驶纯电动汽车，使用20度电可以从上海虹桥开到苏州。计算一下，20度电可以制氢607.9克，跑121.58公里，同样也差不多从上海可以开到苏州。 

从上面的例子，本人的看法是，用这些制氢的电直接给电池充电，可以达到相同的结果。氢燃料汽车有很多技术问题，据我看都是画蛇添足，没有必要，徒然增加了巨大的成本。 

以上是基于用电解水来制氢的方法。更广义的可以用煤石油天然气等化工方法制氢，成本比用电更低，但纯电动汽车也有其他途径充电，用以衡量的指标称为Well-To-Wheels total petroleum usage（油井至车轮石油用量，单位Btu/mi）。还有一个指标称为Well-To-Wheels GHG emissions（油井至车轮温室气体排放，单位g/mi）。按此，两种汽车的比较如下表： 

从上表看，氢燃料电池汽车的总温室气体排放甚至稍高于纯电动汽车，何谈它是最清洁的能源？从制氢成本来看，最低的可以比纯电动汽车少一半，但是这加上它在储存等方面增加的成本几乎可以忽略。 

当然，氢燃料汽车有很多优点，例如加氢比纯电动汽车充电快得多，续驶里程可以和燃油汽车比拟等。问题是，这些优点是用多少代价换来的？同时，纯电动汽车的电池这10年中性能不断提高，例如续驶里程已经快要满足用户期望。事物在不断变化，电池的技术性能日新月异，相信充电时间长的问题也会最终得到解决。 

氢燃料电池早在上世纪60年代就在宇航事业中得到长足的应用。在航空业人们为了减少温室气体排放做了巨大努力，欧洲空客正在研制氢动力飞机。由于氢燃料的能量密度比锂电池高、重量轻，看来比锂电池在空中有更大优势（尽管已经有使用电池的飞机销售）。但是在陆地上，由于汽车巨大的产量，人们必须从商业价值对其进行评估。 

这些日子，日本的日产汽车和德国的奔驰汽车都停止了氢燃料汽车的生产，世界上与我有相同看法的可能大有人在。

Reference

lhttps://zhidao.baidu.com/question/22440433.html

lhttps://baike.baidu.com/item/%E6%B0%A2%E7%87%83%E6%96%99%E7%94%B5%E6%B1%A0

lhttps://www.zhihu.com/question/361580836