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       上周的最后兩個工作日，燃料電池突然間又熱度陡增，不過這次的熱度可不是來自什么好事，而是大眾集團(tuán)首席執(zhí)行官赫伯特·迪斯與特斯拉老板伊隆·馬斯克聯(lián)手開噴，把燃料電池說的可以說是一無是處，馬斯克更是再一次重復(fù)了他為埋汰燃料電池發(fā)明的詞匯等式：Fuel Cells（燃料電池）=Fool Sells（愚蠢的交易）。 

       3月11日，社交賬號Whole Mars Catalog在推特上發(fā)布了一條消息，轉(zhuǎn)述了大眾集團(tuán)首席執(zhí)行官赫伯特·迪斯在接受《財富》采訪時的一段話。原意是：你們不會看到任何氫能源的乘用車，在大規(guī)模市場當(dāng)中應(yīng)用氫燃料電池技術(shù)的想法太過樂觀了，十年內(nèi)都不可能，因為這背后的物理學(xué)邏輯不合理。

       發(fā)布這條消息的時候，這個社交賬號還@了迪斯和馬斯克兩個人，迪斯沒有回復(fù)，但是馬斯克很快就給了回復(fù)，開篇第一句就是著名的諧音梗：Fuel Cells=Fool Sells，燃料電池應(yīng)該叫愚蠢交易，用在汽車上就是個渣，就算用在火箭上都不是什么好主意，但好歹還沒那么荒唐。

        新能源界的兩個扛把子，一個堪稱新能源教父，一個是大型主機(jī)廠當(dāng)中轉(zhuǎn)型新能源最堅決的老板，這倆人最近一段時間可是不斷同框，幾張合影是傳遍全球，而這次兩人雖然沒有同框，但卻在態(tài)度上高度一致，不知道染料電池和這兩位是什么仇什么怨，能引得二位聯(lián)手開噴。

這是兩人的第一張同框合影，用編輯部小伙伴的話說：給（一聲）里給（一聲）氣

       燃料電池效率不高

       要討論這個問題，我們首先得搞明白燃料電池是什么，特別是這次迪斯和馬斯克一起開噴的氫燃料電池。這個名詞相信很多朋友都聽過不少次，但要真說明白這是個什么東西，恐怕還真沒幾個人能做到，所以首先，咱們通過大眾集團(tuán)官方網(wǎng)站自己的一張圖片，來了解一下什么是氫燃料電池。

燃料電池系統(tǒng)構(gòu)成

       燃料電池系統(tǒng)中，依然有動力電池，只是電量較小。儲氫罐是主要的儲能單元，氫進(jìn)入燃料電池單元中，與氧氣結(jié)合，反應(yīng)過程中電子由負(fù)極過度到正極，產(chǎn)生電流。其實燃料電池可以類比為增程式，只是增程器從內(nèi)燃機(jī)換成了用氫的燃料電池。而燃料電池的工作原理，邦老師特意準(zhǔn)備了一段GIF動圖來生動的說明一下。

燃料電池工作原理

       氫燃料電池這種類似于增程式的系統(tǒng)構(gòu)成應(yīng)該就是迪斯所說的物理學(xué)邏輯不合理的由來了，畢竟燃料電池需要多一次能量轉(zhuǎn)換，在整個的轉(zhuǎn)換效率上肯定不如電池直接到電機(jī)這樣高效。大眾在2020年3月發(fā)布的一篇新聞當(dāng)中，對動力電池汽車和燃料電池汽車的效率進(jìn)行了分析，給出了下面的答案。

       動力電池車輛在整個流程當(dāng)中的能效在70-90%之間，而燃料電池，在氫燃料被加注到車內(nèi)之前，能效已經(jīng)丟掉了45%，所以最終整體的能效只有25-35%。其實想想也不難理解，動力電池車輛的邏輯非常簡單，發(fā)電，儲電，放電驅(qū)動，結(jié)束。而燃料電池呢：發(fā)電，電解水，儲藏運輸，加注，燃料電堆反應(yīng)發(fā)電，驅(qū)動。多了這么多環(huán)節(jié)，這效率能高才怪呢。

       如果看數(shù)據(jù)還是覺得有點懵懵的，那么上面這張圖就解釋的更清楚了，圖右的氫燃料電池系統(tǒng)的復(fù)雜程度要遠(yuǎn)大于純電動車的系統(tǒng)復(fù)雜度，特別是氫燃料的儲存和運輸這個環(huán)節(jié)，用大型高壓罐車儲運氫能源，和傳統(tǒng)的燃油分發(fā)方式一樣，與高效兩個字是絕無關(guān)聯(lián)的。

       氫燃料可能并不清潔

       而且氫燃料和動力電池還都面臨著同樣的問題，那就是能源的來源是否潔凈。在《財富》采訪迪斯的那篇報道中，氫能源的生產(chǎn)按照環(huán)境友好程度分成了五個種類。

       綠色氫能 依靠可再生能源所發(fā)電能電解水制氫

       藍(lán)色氫能 天然氣制氫，制氫環(huán)節(jié)的碳排放被收集、儲存。收集、儲存碳排放的成本高昂，且現(xiàn)階段沒有可應(yīng)用于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)手段。

       灰色氫能 天然氣制氫，沒有碳排放的收集、儲存。

       棕色氫能 煤制氫。

       藍(lán)綠氫能 甲烷高溫裂解制氫，分別獲得氫能和固態(tài)碳，當(dāng)前僅處于實驗室階段，無實用性。

        這么多種類的氫能源當(dāng)中，真正稱得上清潔能源的只有綠色和藍(lán)色氫能，但實際上當(dāng)前市面上主要的氫能源供應(yīng)大多來自沒有碳排放收集儲存的天然氣制氫，所以在能源的清潔型上，當(dāng)前階段的氫燃料電池也并沒有什么優(yōu)勢。

        既不一定清潔，還沒什么效率，這么看起來，氫燃料電池活該挨噴啊！但為什么很多國家政府還在大力投入氫燃料電池？特別是日韓一度可以說是獨寵燃料電池啊。那么接下來，我們嘗試回答一下，氫燃料電池到底有沒有用，如果有用到底應(yīng)該怎么用的問題。

       氫燃料電池的優(yōu)勢與可能用途

      上面說了許多的問題，下面我們來說說氫燃料電池的優(yōu)勢。

       1、能量密度高：這是氫燃料電池相比鋰電池的顯著優(yōu)勢，氫的熱值是除核燃料以外的燃料當(dāng)中最高的，達(dá)到142,351kJ/kg，遠(yuǎn)超鋰電池的能量密度。

       2、充能速度快：現(xiàn)在的氫燃料電池基本都可以實現(xiàn)3分鐘充滿的充能速度，比起動力電池的充電來說，無疑是碾壓級的優(yōu)勢。

       結(jié)合優(yōu)勢與不足，我們發(fā)現(xiàn)，氫燃料電池的確就像迪斯和馬斯克所說那樣，對于大規(guī)模市場不適用，根本原因是效率不高，但對某些對能量密度、速度更為敏感的領(lǐng)域，還是會有很好的應(yīng)用前景的，比如干線物流。

       這就是一臺以氫燃料電池為動力的物流卡車車頭的設(shè)計圖。對于干線物流來說，氫燃料電池幾乎是完美解決方案。

       對卡車來說，動力電池是很難接受的方案，如果想要保證長途行駛能力，可能需要背上幾噸重的電池，即便是快充，可能也要數(shù)小時時間才能充滿，極大的影響運輸速度，而且過重的車身也會影響車輛的商業(yè)載重能力。

       如果采用氫燃料電池，情況就完全不同了，極高的能量密度可以使氫燃料電池的物流卡車輕松突破1000公里的續(xù)航能力，而且補(bǔ)能時間僅需數(shù)分鐘。

       更重要的是，燃料電池的短版在干線物流的場景下有完美解決方案。因為物流卡車都有固定場站，所以在固定場產(chǎn)修建集制氫、儲氫、加氫為一體的補(bǔ)能中心，利用光伏、風(fēng)電、峰谷電價低成本制氫。

       由于減少了氫能源運輸這個效率黑洞，所以在干線物流的場景下，氫燃料電池的系統(tǒng)效率會得到顯著提升，再加上極為突出的速度優(yōu)勢，多國政府，包括我國政府均鼓勵物流場景發(fā)展氫燃料電池車型也就不足為奇了。

       燃料電池除了裝車還能干嘛

       在迪斯和馬斯克狂噴燃料電池愚蠢的同時，中國科學(xué)院院士，中國電動汽車百人會副理事長歐陽明高也在3月6日的新京報兩會經(jīng)濟(jì)策論壇上著重談到了燃料電池。

歐陽明高院士（圖片來自電動汽車百人會官方微信）

       歐陽院士的主要觀點有以下幾點：第一，氫燃料電池在未來10年時間成本可能降低80%。第二，風(fēng)能、光伏這類波動能源必須配備儲能裝置或者靈活電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力，才有可能得到充分利用。而氫燃料電池在這方面有先天優(yōu)勢，完全可以將氫燃料電池當(dāng)做類似蓄水電站使用。第三，有電的地方用電，沒電的環(huán)境下用氫，氫能會取代汽柴油，成為應(yīng)急發(fā)電的主要來源，氫既是能源載體，也是儲能介質(zhì)。

       歐陽院士的觀點，對邦老師啟發(fā)很大，氫燃料電池因其能量密度大，補(bǔ)能速度快的獨特優(yōu)勢，會存在很多交通工具之外的應(yīng)用場景，比如這種電網(wǎng)級的儲能裝置，用燃料電池在安全性上就要比鋰電池優(yōu)勢更大。

       雖然就如迪斯和馬斯克所言，氫燃料電池對于大規(guī)模的乘用車場景的確是一個愚蠢的選擇，但是在交通當(dāng)中的某些專用場景，以及能源、家用領(lǐng)域，燃料電池還是有很廣闊的應(yīng)用場景的，就如歐陽院士所言：“所有的這些技術(shù)都會讓經(jīng)濟(jì)實現(xiàn)高質(zhì)量增長，是綠色的增長，也會讓國家、經(jīng)濟(jì)社會進(jìn)入一個全新的階段和時代。”