摘要：

A  當(dāng)前國(guó)家大力補(bǔ)貼氫燃料電池新能源車產(chǎn)業(yè)鏈，是一種極大浪費(fèi)。大聲呼吁停止燃料電池新能源車的補(bǔ)貼。

B  從能源利用角度，短途純電、長(zhǎng)途增程式最佳的最優(yōu)效率的能源利用方式。氫燃料電池車輛的能源利用效率低，能量密度也低。

圖 1 典型的燃料電池結(jié)構(gòu)配置

如圖1，燃料電池實(shí)際上也是一種混動(dòng)車。燃料電池和鋰電池一樣是存儲(chǔ)電能的部件，但燃料電池的輸出調(diào)節(jié)存在滯后性，需要通過(guò)電池、電容等快速儲(chǔ)能部件對(duì)峰值功率進(jìn)行調(diào)節(jié)。

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)一窩蜂地上線燃料電池汽車，這些企業(yè)家認(rèn)為再過(guò)十年后，燃料電池汽車將占據(jù)主流位置。然而，他們并不是被這個(gè)十年之后的美麗謊言吸引，而是被豐厚的補(bǔ)貼吸引。

不管是現(xiàn)在還是十年之后。氫燃料電池汽車一直都是毫無(wú)競(jìng)爭(zhēng)力。這是一個(gè)屢試屢錯(cuò)的新能源汽車路線。

不相信這個(gè)論斷的人是不會(huì)獨(dú)立思考、隨大流的一類人，他們都認(rèn)為當(dāng)前官員、專家、企業(yè)家都堵上了個(gè)人前途、身家在努力實(shí)現(xiàn)燃料電池汽車的技術(shù)突破。也許十年后技術(shù)真的能突破。再說(shuō)這些人充滿智慧、執(zhí)行力、判斷力�？隙ú粫�(huì)錯(cuò)。

對(duì)或錯(cuò)，其實(shí)判斷依據(jù)重中之重是在于十年后不確定性以及其他汽車技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)。下面從5個(gè)方面進(jìn)行最通俗易懂的說(shuō)明氫燃料電池汽車十年后即便達(dá)到了所有技術(shù)理論值，也是毫無(wú)競(jìng)爭(zhēng)力的。

首選，燃料電池價(jià)格和度電成本對(duì)比

我們知道氫氧燃料電池造價(jià)昂貴，當(dāng)前一套汽車的燃料電池是相同功率的燃油車的2～4倍。也就是說(shuō)，即便能夠降低90％的成本，當(dāng)氫氧燃料電池的成本至少為普通燃油車的20％以上。十年后的鋰電池等技術(shù)已經(jīng)更低于整車的20％。在這樣的情況下，氫氣度電價(jià)格至少是電能的2～5倍。（這個(gè)是很好估算的車載燃料電池效率50％，電解氫75％。即便從能量角度來(lái)看，1度電也只能有37％變成汽車能量。氫能度電成本至少是電能的3倍）

也就是說(shuō)，當(dāng)燃料電池技術(shù)發(fā)展再好，也沒(méi)有可能與電池車競(jìng)爭(zhēng)。

第二，補(bǔ)能方式對(duì)比

而電池車與氫燃料電池汽車最大的差別在于補(bǔ)能方式上。最常見(jiàn)的說(shuō)法是氫氣加氣3分鐘，充電可能需要數(shù)小時(shí)。如果出行需求是200公里以上，這個(gè)說(shuō)法是正確的。當(dāng)出行距離在200公里以內(nèi)，按私家車百公里耗電13度電而言。給燃料汽車加氫氣依舊是3分鐘。使用200KW充電樁給電池充電由20％充到80％電量，補(bǔ)充26度。需要8分鐘。而絕大多數(shù)車主，日常出行需求不到200公里。每天使用夜晚慢充即可。

對(duì)于超過(guò)200公里的出行需求，采用增程器模式，比如理想汽車?yán)硐雘ne。但理想one車型存在一個(gè)較大的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，使用了1．2T L3發(fā)動(dòng)機(jī)。如果理想one，選用了12KWe的可拆卸式增程式，比如達(dá)思靈的12KWe甲醇增程器，重量60KG。那么理想one就具有500公里以上續(xù)航（NEDC），購(gòu)車成本也能大幅降低。

而如果使用LY混動(dòng)車方式，12KWe增程器重量只有不到30KG，未來(lái)還可能做得更輕。適合成人單手搬運(yùn)拆卸。當(dāng)出行需求超過(guò)500公里，電池電量快耗盡，使用快速200KW快充充電10分鐘，并補(bǔ)充甲醇。續(xù)航恢復(fù)500公里以上。如果沒(méi)有充電條件。甲醇充足的情況下，停車充電或者低速前行。

也就是說(shuō)，在純電模式下，200公里以內(nèi)，氫燃料電池補(bǔ)能模式不占優(yōu)。在增程模式下，氫燃料電池補(bǔ)能模式，必需要有加氫站，而增程只需要有甲醇就可以補(bǔ)能。其便利性要超過(guò)加氫氣。

第三，環(huán)保因素

可能大家都覺(jué)得富余電力電解水，得到氫氣，燃料電池排放水這樣的模式是最環(huán)保的。其實(shí)不然，環(huán)保是相對(duì)的。相對(duì)燃油，氫氣不增加二氧化碳排放。如果甲醇中的碳來(lái)自生物質(zhì)，增程模式下碳排放也是環(huán)保的。更重要的是使用沼氣、沼渣生產(chǎn)甲醇的同時(shí)，可以得到巨大量的沼液，這些沼液超過(guò)了農(nóng)業(yè)肥料的需求。相對(duì)而已，甲醇比氫氣環(huán)保。

第四，能量密度

氫能的最大優(yōu)點(diǎn)大家都覺(jué)得是能量密度高，其實(shí)氫能的最大缺點(diǎn)是能量密度低。當(dāng)你把氫能燃料電池、存儲(chǔ)箱和氫氣當(dāng)成一個(gè)整體看待。續(xù)航500～700公里的燃料電池汽車，其氫能系統(tǒng)的能量密度約300～400W／Kg。單位體積能量密度更加差。尤其是當(dāng)出行距離越短，其有效能量密度就更低。（根據(jù)億華通 YHTG63產(chǎn)品計(jì)算，當(dāng)然如果將儲(chǔ)氫20公斤，續(xù)航2000公里，其能量密度可以達(dá)到800W／Kg，但這是沒(méi)有意義，電動(dòng)車停下來(lái)就可以充電）

仍舊使用甲醇增程器與氫氣比較。帶發(fā)電機(jī)的12KWe增程器，60KG，外加40KG甲醇。其能量密度是880W／Kg。而LY混動(dòng)車的增程系統(tǒng)能量密度12KWe增程器，30KG，外加40KG甲醇。其能量密度是1250W／Kg。

仍舊以理想one為例，40KWH電池組重量約200KG（按200W／Kg計(jì)算）。如果使用帶發(fā)電機(jī)增程器，其總有效能量密度為426W／Kg，LY混動(dòng)車增程密度為474W／Kg。

當(dāng)然，氫燃料電池能量密度隨著技術(shù)發(fā)展，還會(huì)更高。但不可能超過(guò)增程系統(tǒng)。理由很簡(jiǎn)單，甲醇含有12％以上的氫，可以完全轉(zhuǎn)換為氫氣。而目前其他然后存儲(chǔ)氫的材料介質(zhì)，氫質(zhì)量占比不會(huì)超過(guò)10％。燃料電池效率比甲醇內(nèi)燃發(fā)電高10～20％的工程數(shù)值，抵消不了燃料電池與小功率增程器的質(zhì)量差。也就是說(shuō)即便燃料電池不用擔(dān)心一氧化碳（co）造成催化劑中毒�？梢允褂眉状紴槿剂�。其能量密度仍比不上增程系統(tǒng)。

第五，能量轉(zhuǎn)換效率

使用生物質(zhì)生產(chǎn)一氧化碳，只需要利用生物質(zhì)為儲(chǔ)熱介質(zhì)即可得到。而一氧化碳再跟氫氣生成甲醇。氫氣的能量沒(méi)有減少，只是轉(zhuǎn)移到了甲醇里。而生物質(zhì)儲(chǔ)熱得到一氧化碳，解決了太陽(yáng)能的儲(chǔ)能問(wèn)題。并得到一氧化碳能量。這種方式比單獨(dú)電解水，得到氫氣，高壓存儲(chǔ)要更有效率。能量需求也更少。能量轉(zhuǎn)換效率更高。

第六，安全

液態(tài)的甲醇要比氣態(tài)的氫氣更安全。

圖 2沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的氫燃料電池交通技術(shù)害人害己

綜上，不管是未來(lái)還是現(xiàn)在，氫燃料電池汽車技術(shù)都是不具備競(jìng)爭(zhēng)力。當(dāng)前政策不該去大力補(bǔ)貼。而是去發(fā)展短途純電、長(zhǎng)途增程的出行交通工具模式。

本文是近兩星期學(xué)習(xí)《Modern electric、Hybrid electric and fuel cell vehicle》第二版時(shí)所寫的一些想法。

作者 lightyear

紙上造車Y：氫燃料電池汽車毫無(wú)競(jìng)爭(zhēng)力－－光液之四十二