引言：氢燃料电池汽车的争议
业界一直有种说法，锂电池汽车从来都是过渡性的产品，在未来，燃料电池，尤其是氢燃料电池，一定会取代锂电池，成为人类在交通领域脱碳转型的最终解决方案。
同时，马斯克已经不止一次地唱衰氢能源在去年英国举办的汽车未来峰会上，马斯克就曾经炮轰氢能源汽车为一种既愚蠢又糟糕的技术，此消彼长的。也有专家学者对此进行了反驳，认为马斯克的说法太过于片面了。
他们认为，人类不应该放弃减少在燃料电池，尤其是氢燃料电池方面的研发和投入，强调氢能汽车仍然是新能源汽车发展中最为重要的技术路线之一。
是的，从始至今，有关氢燃料电池与锂电池技术孰优孰劣的争论还在继续。熟悉我的观众都知道，我上个月做了一期关于青年产业的介绍视频，被喷的那是狗血淋头，同时我又是汽车全面电动化坚定的支持者，所以我不存在任何偏好啊。
那么今天我们就来客观地、认真地对比一下青年汽车与锂电池汽车在技术路线上到底有什么优劣势呢？他们在一些客观的数据上，真正的底层技术瓶颈又在哪里呢？
氢燃料电池汽车的工作原理
首先，如果我们要客观地评价氢能源，就先要知道氢燃料电池汽车它整体的这套系统到底是怎么运行的。我们一提到氢气，很多朋友都会直观以为新能源汽车靠的是燃烧氢气来驱动汽车行驶的。实际上，虽然氢燃料汽车使用的是氢气，但是本质上它还是一辆电动车，它的基础原理是将氢气在阳极催化剂的作用下产生氧化反应，质子穿过电解质膜，电子则通过外部电路流动，从而产生电流，最终在阳极侧外部的氧气与质子和电子结合产生水，最终排出，完成循环。
当然，为了在乘用车上实现这一化学能向电能的转换，真实的氢能源汽车系统要远比这个复杂得多。我大致画了一个简意图，可以看出整套系统它主要由车载储氢系统、氢燃料电池堆、电力电机、电池模块和整车控制系统四个大的模块组成的。
我们就拿丰田较为成熟的第二代氢燃料电池汽车Mirai为例，它的终端定价在44万人民币上下，燃料电池和储存罐的成本大致就占到了整车制造成本的大概80%到85%左右。
其中燃料电池的原理我大致也给大家梳理一下，我们可以把燃料电池可以想象为一个高效的能量转换的三明治，这个三明治每一层都有其特定的功能。最外层就像三明治的两片面包，该面包通常是由碳材料组成，它给整个电池起到一个支撑和串联连接的作用。
而中间层我们可以理解为三明治的午餐肉片，当然它不是普通的肉片，而是一种特殊的塑料膜，它的作用只允许氢离子通过，而不让电子通过。
最后要让这个三明治发挥作用，其中搏击材料就像三明治的调料，它用于加速整个质子和电子的分解过程，从而产生电流，而一片这样的三明治电压通常不超过1伏。一个完整的燃料电池则需要数百个这样的三明治单元给串联起来，以提供足够的电压来驱动汽车的行驶。
锂离子的成本之所以这么昂贵，其中铂作为一种稀有且昂贵的金属，占到了整套电池成本的大概60%左右。在过去几年，也有研究人员一直在寻找替代金属铂材料，比如说钨、镍、碳价等等，但是至今在催化活性上效果依然远不如铂基。
同理，新能源汽车的储氢罐的成本为什么这么昂贵就更好理解了。根据高中化学的知识，氢作为排在元素周期表number one的位置，那绝对不是浪得虚名的，虽然质量能量密度很高，但是其化学性质却非常活跃，密度很小。如果要更加高效地使用它，就必须给氢气加压。
但是随着氢气的压力和浓度越高，在高压环境下，氢原子就会像一个非常小的锥子一样，慢慢地挤进金属环之间的空隙。当随着越来越多的氢原子进入，清脆的现象就非常容易地发生，所以如图所示。
现在车用的高压液态储氢瓶之所以如此厚重，一方面它需要使用高强度的纤维材料去承受七十兆帕以上的高压氢气，同时又需要使用对清脆不敏感的材料来提高整体的安全性能，所以再加上散热模块、燃料堆、监控模块，各种各样的传感器，一套组合拳下来，自然价格不太可能便宜。
那么问题来了，当同样一辆续航的氢燃料汽车摆在你面前，最低的终端售价大概是在40万人民币。而一辆比亚迪秦EV电动车只需要10万元人民币的时候，你会如何选择呢？
氢燃料电池汽车的技术瓶颈
当然除了氢能汽车成本的问题以外，氢能源还有一些技术上的瓶颈也被人们所诟病，我这里大概总结了三个重要的观点，简单和大家总结一下。
第一点，从理论上看，我们简单算一下，用电解水之间的能量转换效率大概是在60%到70%。而氢燃料电池本身的发电效率大概是在40%到60%，所以自备一公斤的氢气需要55度电，只能跑80公里，也就是说氢能汽车整体的能源转换率大概只有30%到35%不到。
而电动车直接使用电能驱动，反而省去了一台氢储存罐，以及复杂的能量转换中间步骤。电动车的能量转化率能够做到95%以上，从这个简单的数学角度，不得不说氢燃料电池直观上确实是一个非常脑残的设计。
第二，氢燃料氢能产业，它实际上是一个非常广的一个话题，从自清楚清运、清加清用清，到高性能材料，再到管道工程到家清站的一个设计终端的应用，它是一个非常庞大的产业链布局，它涉及到了整个国家的人员战略转型以及配套的基础设施的重大转型。
比如说我仔细看了一下德国北部正在做的氢能实验性的铺设项目工程，根据德国能源部的数据，以汉堡地区为例，目前建设700公里的氢气的管道需要投资约38亿欧元，费用大概是传统天然气管道的3~4倍，同时涉及到资金、设备、加氢站等规模化，总体还需要投入上百亿欧元的配套设备。
也就是说在我们国家现在已经有化石燃料传统燃油车体系与上千万套充电桩的电车体系，两套系统同时是否还需要花费百亿、千亿去打造第三套燃料电池的人员体系呢？这个问题值得我们大家继续思考。
第三点，还有一个本质问题是氢燃料电池技术上，不管你怎么创新，材料上无论你如何加强管道铺设，如何采用第三方的监督机制也好，大众对于亲人的使用安全依然还是有所顾虑的。
氢气在4%到75%的浓度时候，遇到明火就是容易发生剧烈的爆炸，这是物理性质决定的。当然也有学者提出了诸如化学吸附储氢、固态储氢一些技术上的探索。
比如说中美都在探索的固态镁储氢，比尔盖茨投资的地底天然氢开采的计划，韩国人正在研究的推广的胶囊储氢技术等等等等。但是人们都发现这些技术似乎为了解决一的问题，又衍生出了二三四五个问题，比如说固态储氢的容量比较低，天然氢矿的提取和净化成本非常高，而韩国人的胶囊储氢更换和维护又太过于复杂了等等等等。
锂电池汽车的缺陷
那么既然如此，在新能源汽车发展的道路上有这么多的困难点和技术的瓶颈，为什么还有这么多的专家和学者依然还在反复地强调人类一定要继续投入，甚至是加大投入对于氢燃料电池技术的研发力度，难道他们是不懂我们上面提到的这些问题吗？那显然不是，这里我们就来看看锂电池汽车对比氢燃料电池又存在哪些天然的缺陷呢。
首先最关键的一点我觉得是还是锂电池在生产和使用端对于环境的影响的问题。由于锂电池的生产本身需要大量的人员和资源，其中就包括锂、镍、钴、锰等这些矿产的开发、加工和提炼都会产生一定的二氧化碳排放
此外，锂电池的生产过程本身也会消耗大量的能源，比如说我们之前介绍的固态电池，使用固态电解质代替传统的液态电解质，在提高安全性、能量密度和更长的循环寿命的同时，也会用到更多的金属锂以及氧化乙、氧化嘎等稀土材料，这也让不少人对于锂电池的可持续性产生了一定的动摇。
而反观氢气本身就可以通过电解水直接产生，在这个过程中可以通过利用风能、潮汐等可再生能源产生绿氢，也可以通过光伏太阳能来生产黄氢，或者用一些不用就浪费的工业副产氢来制造蓝氢。通过就地和存储，
经过管道或者胶囊的形式就能完成整个氢燃料的从产到端的一个内部的循环。而整个过程中反应的产生的唯一的产物只有水，并不会产生任何污染物和温室气体，自然也更加具有环保的效应。
然后是第二个方面，还有一个问题是从这次美国对中国电动车和锂电池的加税可以看出，美国还是希望把动力电池整个产业链留在美国本土的，起码是希望做到从原材料到生产端的一个部分的产能可控。当然这个问题不光是美国，明眼人都能看出来，
现在中国大陆在锂电这个赛道上，不管是在产能还是在技术上都处于一个绝对领先的位置了，这就造成了欧洲、日本、韩国等国家陷入了一种进退两难的局面，追又追不上，又不想彻底地放弃。所以怎么让全球其他的国家和地区，特别是在传统燃油车体系下的，记得定义者有动力去转型，也是一个比较大的一个困难点吧。
结论与展望
那么关于锂电池是不是过渡性的产品，氢燃料电池汽车到底有没有未来呢？最后我再来简单谈一下我个人的看法。
首先第一在过去我们太过于追求规模化了，而忽视了一些产业后段的一些前瞻性的布局。我想说三流的企业做产品，一流的企业做标准，未来我们必须提前做好整个锂电池回收产业的标准化的落地，这一点非常重要。如何实现锂电回收的机械化拆解、智能化分解，实现锂电池的可循环重复利用？这对于打开全球市场，尤其是欧美市场会是一个非常重要的一个切入口。
第二，在过去整个人员体系中，之所以锂电的环保性碳足迹被大众所诟病，还是由于整个能源体系太过于依赖于火电的发电了。未来随着第四代核电技术的发展和落地，这个状况我觉得是会有所好转的。
第三，我认为未来人员体系、人员系统不会完全依赖于任何一个单一的人员形式。氢燃料电池可能在某些特定的场合和应用中还是有明显优势的，比如说重卡、公共交通、远航船舶等等，特别是一些a到b点的运输工作，我觉得这方面值得进行实践性的、实验性的一个提前的布局。
最后第四点，关于工业废氢的利用、近海风能自清设备的完善。我个人觉得整个新能源产业的发展过程中，它是一个过程，这个过程不会太快，而只有当整个性能产业链逐步完备的情况下，这才是氢燃料电池汽车真正落地的时刻，这个过程的关键不只是汽车本身，而是整个产业链的一个落地。
总结：锂电池和氢燃料电池技术各有优劣，短期内锂电池电动车仍将主导市场，但长远来看氢燃料电池技术仍有发展空间。未来新能源汽车产业应该多元化发展，不应完全依赖单一技术路线。**
