看到这个，我又得复制粘贴这篇文章了。日本汽车业基本就死在氢能源上了。

【工業】【能源】再談氫經濟

作者:王孟源

2020/02/14 01:07

我在五年之前，寫了《永遠的未來技術》一文，討論兩種被廣汎吹捧的新能源，也就是核聚變和氫經濟。當時我下的結論，是核聚變發電和氫動力汽車，都是不切實際的妄想，要在本世紀有經濟性地普遍部署是“不可能的”（在我的詞匯裏指低於0.01%的成功機率；不過中國現在所專注的Tokamak設計，其實成功可能性只有10^-10，德國的Stellarator才對應著10^-5）。五年後復盤，當年為Toyota Mirai鼓噪造勢的人早已噤聲；核聚變雖然仍舊吃香，但這是因爲它每一代實驗的周期長達30年（例如ITER計劃始於2007年，到2020年預計全規模實驗開始的時間已經被延到2035年），要等待真相大白於世，只怕我們這一輩人早都死光了。這正是Goebbels所說的，謊言越大越難揭發。反過來考慮，核聚變至少還建立在真正的科學理論基礎之上，投進去的錢也主要留在國内，所以遠遠沒有大對撞機那麽離譜，我個人力量有限，還是專注在揭發後者這個真正誤國誤民的大忽悠上吧。
最近幾周，又有了新一批鼓吹氫經濟的科普文章在表面上無關聯的幾個西方媒體相繼刊出（例如https://earther.gizmodo.com/europe-has-a-130-billion-natural-gas-problem-1841448077 ，https://oilprice.com/Alternative-Energy/Fuel-Cells/Green-Hydrogen-Is-Right-Around-The-Corner.html# 和https://www.forbes.com/sites/patsapinsley/2020/02/11/its-time-to-talk-hydrogen/#196f8756470b ），這是有財團勢力在背後推動才會出現的現象，不過這次倒不是Toyota或其他汽車公司要推銷新型的氫動力汽車；事實上過去五年中，汽車工業界已經放棄了氫動力和柴油，準備在2030年之前把應對環保壓力的重點轉移到電動汽車上。這一波氫經濟公關要宣傳的，其實是我在《永遠的未來技術》的正文和留言討論中簡單提到的（例如這句話：“用氫來儲能，以備尖峰用電時發電，或許是可行的”），工業化集中處理氫氣，作爲電網儲能的一部分，所以它並不是無的放矢的吹噓。我預期在未來幾年，這方面的科普宣傳和投資計劃都會持續出臺，所以在這裏先向讀者解釋清楚此事背後的科技、經濟和商業考慮。
我們先回顧一下，氫能源在工業應用上的短處和困難。這其中最嚴重的，當然是我在《永遠的未來技術》裏特別强調的安全性問題。氫氣非常容易爆炸，天然氣與之相比都溫和得不得了，要在城市裏普建加氫站實在不是明智之舉；即使爲了政治或商業迷思而硬幹，也必然會在幾年内被現實打臉。事實上，當前世界只有極少數的消費者加氫站，但是已經不斷發生嚴重的爆炸案；只看去年，就有六月在美國加州Santa Clara和挪威的Oslo一連爆了兩次，到了九月南韓的五個站中也爆了一個。這樣的出事機率是每年百分之幾的級別，而且還是在大公司不惜工本來直營的背景下發生的；如果加氫站如同美國的加油站一樣，隨便哪一個個體戶都可以開，那麽其危險程度可想而知。
氫的危險性太高，不適合直接面向消費者，所以只能考慮工業上由專業人員集中管理的可能應用。但是現代石化工業已經有百年歷史，規模龐大、種類繁多，爲什麽氫氣始終沒有取得一席之地呢？這是因爲氫本身還有好幾個特性，使得生產、儲存、運輸和使用都很困難。
首先，在地球表面常見的分子之中，氫是除了氦之外尺寸最小的。工業上一般應用的金屬材料，包括碳鋼、不鏽鋼、鋁合金、鈦合金、鎳合金和鋯合金，晶格間隙都容許氫分子的滲透，很快就會造成機械性能的嚴重退化，這叫做“氫脆”“Hydrogen Embrittlement”。另一方面，氫氣管道的密封隔離也格外困難；再加上氫氣密度太低，儲存起來不是極高壓就是極低溫，使得如氫氧火箭發動機的設計與製造上就是麻煩不斷。在航天這種高價值特殊用途還可以勉强忍受（即使如此，甲烷燃料火箭仍然是新一代的研發熱點），在一般能源供應上，氫的儲存筒和運輸管道，規格和價位都遠超天然氣，也就沒有經濟上的競爭力。
其次，許多科普文章喜歡吹捧的PEM（Proton Exchange Membrane，質子交換膜）燃料電池，其實非常地不實用。經過幾十年的研究發展，雖然名義上有60%的效率，至今仍然無法可靠地將壽命延長到超過幾個月的連續使用（參見https://www.intechopen.com/books/proton-exchange-membrane-fuel-cell/degradation-in-pem-fuel-cells-and-mitigation-strategies-using-system-design-and-control），所以基本也沒有什麽經濟性可言。德國勉强把它用在212型潛艇上，但這又是因爲特殊軍事用途對高昂成本的承受力比民用工業高得多，潛艇的AIP系統也不須要365天24小時持續運作。
第三，氫氣生產和使用過程的效率低得驚人。直接用水電解的話，陰極、陽極、電解液都很容易失效，以致於目前能工業化大量持續生產的最高能量效率只有25%！做爲對照，大型工業馬達在電能和動能之間的轉換效率已經達到99%以上。所以現在石化工業遇到非得用上氫氣的化學反應時，反而是采用天然氣做原料，通過效率大約70%的Steam Reforming Process（蒸汽重整）來產製氫氣；這也就是人類目前要生產氫氣最具經濟性的方法。接下來如果要長期儲存，壓縮氫氣會損失15%的能量，使用時減壓釋放再損失5%，這樣一來，就算未來有了技術突破，能解決PEM燃料電池的耐用性問題，從生產-儲存-釋放-發電的氫氣發電總效率也不會高於70%*85%*95%*60%=34%，這還不如小汽車上燒汽油的内燃機，更別提直接燒天然氣的聯合循環燃氣渦輪（Combined Cycle Gas Turbine，CCGT）發電站早已經有實用化的64%總效率。
既然氫能源技術的缺陷如此明顯而嚴重，爲什麽會有人想推動建立它的產業生態呢？這其實有其特殊的時代背景，倒不算是100%的忽悠。我們先從臺面上的公開因素談起，也就是因應氣候變化而必須減少使用化石燃料來發電的全球共識。
在2015年巴黎協約訂定有關削減碳排放的議程之中，歐盟的態度最爲積極，采用可再生能源來取代核電、煤電和天然氣電廠的計劃也最爲激進。然而如同我在《台灣能源供應的未來》的正文和留言欄中解釋過的，風能和太陽能這兩種主要的可再生能源雖然在價格上已經有競爭力，但是它們看天吃飯、時有時無的特性，卻代表著先天不可能獨力滿足所有的電力需求。晝夜之間的變化，還可以靠將大型電池組聯入電網來解決；冬夏之間的季節差異，就需要能量密度更高、長期儲存更方便可靠的技術。所以在最近幾年，各式各樣的腦洞大開，如大型升降機或山頂蓄水池等等，居然都能得到投資。但是這些儲存物理位能的辦法，實用性明顯地可疑，真正靠譜的還是化學能。
照理説，天然氣目前供過於求，價格很便宜，碳排放也顯著低於煤電。雖然甲烷泄露（Methane Emission Slippage）是個大問題，而且向來沒有精確可靠的統計或監管（參見前文《統計與謊言》以及https://www.euractiv.com/section/energy-environment/interview/us-scientist-methane-leakage-reports-have-an-inherent-low-bias/ ），但是在2020年一月底，歐盟總算決定要動手彌補（參見https://www.euractiv.com/section/energy-environment/news/eu-working-on-plans-to-expose-climate-impact-of-natural-gas/1428789/ ），首先建立甲烷檢測體系，包括專職的監視衛星，十年之内可能會杜絕大部分的隨意工業排放。再加上天然氣發電效率高、啓動快、基礎設施完備、技術成熟，實在是最佳的調峰和尖載（Load Following/Peaking Power）電力來源。
但是歐洲白左文化盛行，不講究理性權衡折衷；在他們眼中，燒天然氣也會產生CO2，那麽就只能是中短期内的過渡辦法，到了2050年全電網都必須是100%的可再生能源。美國加州也在2018年提出以2045年為最後期限的計劃（模仿夏威夷的前例；但是加州比夏威夷要大得多了，執行起來的現實問題也就更困難許多），MIT隨即發表論文（參見https://www.technologyreview.com/s/611987/how-california-could-affordably-reach-100-percent-clean-electricity/ ）指出硬要追求100%的可再生電力來源，會比以80%為目標貴上許多倍（“…costs begin to rise exponentially once the share of variable renewables crosses roughly the 80 percent threshold”）。這是因爲不但可再生能源的供應有很大的不可控波動，電力需求曲綫本身也有它自己的各種規律和隨機起伏，如果硬是要求可再生能源的低谷也要高過電力需求的高峰，那麽就必須有數十倍於長期平均值的應急供應量。由於電池的能量密度很低、壽命又短，所以即使大規模應用在電網儲能上，仍然沒有經濟上可接受的解決方案。
不過MIT的論文假設了儲能技術不會有突破性的進展，於是很多人在這裏看出商機。既然前面提到的儲存物理位能的辦法，明顯地不實用，自然有人開始檢視各種化學能儲存方案。最近冒出來好幾篇試圖直接用CO2合成甲烷的論文，也是這個背景下的產物，但這比物理位能還要更不切實際；真正在乎經濟性和實用性的大企業，最後還是覺得氫氣是目前對自己（亦即石油財團）已知最不壞的選項。
他們會得到這個結論，有以下的一些考慮：
1）電解得氫和燃料電池的耐用性和效率問題，相對來説還算是容易解決的。花10-20年來做研發，把電解的效率提高到60%，燃料電池的壽命提升到3-5年，成功的機率在50%上下，遠高於學術界和創投界的那些狂想。他們甚至已經説服政府掏腰包來做這些研究，例如英國的Gigastack計劃。
2）MIT論文論證了這些尖載電力需求的頻率，發現以年度總發電量來計算，是很小的百分比（亦即x%，x<10），那麽氫能源循環的效率雖低（假設60%*85%*95%*60%=29%），浪費的仍然只是百分之幾（x%*（100%/29%-1）=2.44*x% < 25%）這些企業很多是化石燃料能源體系的既有玩家，而在所有的無碳能源選項中，氫最靠近他們的核心技術能力（Core Competence）；例如輸氣管道雖然必須改進材料，但與現有的天然氣基礎設施還是有許多類似之處。趕快把氫能源扶持上位，是他們在這場技術革命中維持營收和利潤水平的最佳途徑。
瞭解了這些背景資訊，我們就能正確解讀最近的一些新發展。例如法國的Engie公司剛剛投資在Cappelle-la-Grande村，對100家用戶提供混入20%氫氣的天然氣，而這些氫氣來自特別安裝在當地的小型電解製氫設備。這樣的系統毫無經濟效益可言，除了公關價值之外，其實是用來實驗既有天然氣管道所能承受混入氫氣百分比的極限（似乎是25%）。Engie的資產包括了法國的天然氣管道系統，所以這是他們關心的議題之一。
至於不受白左思想控制的經濟體系，其實可以直接忽略最新這一波歐美能源公司有關氫能源的公關推銷。用天然氣、核電和電池儲能來輔助風能和太陽能發電，是遠遠效率最高、經濟性最好的低碳能源方案；投入大量人力、物力、財力去追求100%的零碳指標，不但是無意義的虛榮，而且會造成很大的浪費。
【後註一】有讀者私下問一個問題，我覺得可供大家參考：《問》孟源先生您好！想再請教一些您有關核聚變的問題，希望有空時不吝解惑。現在中國大力推進的以託卡馬克裝置為主體框架的核聚變研究，我了解它是採用高能微波加熱反應物到等離子態、用強環形磁場來實現約束高溫等離子體在一定空間，那麼實現聚變反應是在同一空間內還是導入另一處空間？聚變後的高溫氦核能量又是考慮採用什麼方式轉化利用？這種裝置要具備實用價值除了可控以外還應該要有一定的較高密度的正向能量輸出，這其中主要的工程技術難點是什麼？
《答》Tokamak原本是蘇聯的設計，是對美國的Stellarator的一個簡化修正。其實Stellarator才是一般人想象的，用強磁場把高溫等離子體穩定地局限在環狀空腔之中，讓它持續進行聚變。這裏的重點，是“穩定”兩字；等離子體在環形强磁場下，並不會乖乖地轉圈圈，而會自然地發生扭曲和紊流，所以美國人做不出來。然後蘇聯的研究人員說，我們在等離子體裏故意產生電流，電流產生次級磁場，就能暫時抑制紊流，結果比美國人好了兩三個數量級，於是大家一窩蜂地跟上去，成爲世界的主流設計。但是Tokamak這個花樣，本身其實並非真的穩定（專業術語是它有MagnetoHydroDynamic Instabilities，MHD不穩定），只不過是把等離子體崩潰的時間減緩，所以像是ITER和後續設計要發電，必須是脈衝式的，也就是等離子體被注入、加熱、聚變、崩潰、排出的循環必須以每隔一段時間（ITER號稱400秒）重來一次不斷進行，就像内燃機的氣缸那樣。換句話說，不但是佔聚變產能80%的14MeV中子，全部會打在内腔壁上，幾億度的等離子體也是每一輪回都把絕大部分能量釋放到内腔壁。所以客觀的評估（例如我的），早早就可以確定，不論投入多少錢和時間，也不可能製造出能承受60年（目前核裂變反應爐的壽命）這樣打擊的内腔壁材料，因爲連能承受10個輪回的，都遠超人類現有的材料技術。
近年計算機能力持續進步，有科學家回頭去看Stellarator内的等離子體紊流現象，發現超級計算機可以做出精確的預測，那麽腔室該有的奇異形狀就能被精確算出，於是就有人（主要在德國）開始建設大型的Stellarator實驗反應器，發現可以以低一個數量級的尺寸/費用，達到新型Tokamak的聚變指標；因爲幾乎沒有MHD不穩定性，它在等離子體的壽命上，也有很大的優勢。不過高能中子的遮擋吸收問題，仍然無解，這也就是五年前我的文章《永遠的未來技術》只抓高能中子一個問題來討論的原因。
其實另外還有一個無解的普世問題，就是高溫等離子體處於熱平衡，所以個別離子的能量必須遵守波茲曼分佈，有快有慢，那麽用來局限等離子體的强磁場只能針對離子的平均速度來設計，最快和最慢的離子必然會脫離“磁場瓶”“Magnetic Bottle”而撞上内腔壁，這是Stellarator也無法解決的（這些問題叫做“Plasma Transport”，我只簡單描述了其中的一種）。所以你問的那些工程問題，答案都是“無解”、“不知道”和“不可能”。Tokamak沒有“主要”的工程技術難題，而是每一步向前都是難題，其中多數是明顯無解的。
《問》裂變產物也會有高能中子流，那麼目前核裂變電站是如何轉化利用高能中子流的？為什麼不能適用於聚變情況？
《答》裂變的中子只有2MeV的能量，而且燃料直接泡/包在中子減速劑（一般是水、重水或石墨）裏，所以不會危害承重結構。聚變的等離子體必須處在真空，内腔壁不但要屏蔽中子，還要吸收反應產能的大部分（幾個GW！），然後還不能釋放粒子污染等離子體；人類距離有這樣的材料還遠得很。
【後註二】今天是2020年三月15日。新冠疫情引發全球金融和經濟危機的許多後果之一，是過去12年因爲美聯儲量化寬鬆而得以輕鬆獲得投資的那些核聚變初創企業，應該會倒下一片，參見https://www.bloomberg.com/news/articles/2020-03-15/billionaires-chasing-fusion-energy-face-a-credibility-test。
【後註三】今天是2020年四月28日，我上網查了一下全釩液流電池的最新進展，發現的確是因爲鋰電池技術成熟、批量生產的成本優勢太大，使得過去幾年很難找到投資人。在建造成本上，釩雖然儲量相對豐富，但是以往沒有什麽工業應用，所以既有的產能嚴重不足，導致單位價格居高不下；在營運成本方面，則由於交換膜和液流泵還處於第一代設計，壽命依舊過短，必須時常更換，以致電池液的極長壽命優勢無法發揮。
中國研發全釩液流電池的領頭單位，似乎是大連融科儲能。目前在建的計劃有大連液流電池儲能調峰電站項目，是經國家能源局批准建設的首個大型化學儲能國家示範項目。這是目前全球在建規模最大的釩液流電池儲能電站，規劃容量200MW/800MWh，總投資35億元，其中一期項目總投資19億元，建設規模100MW/400MWh，2016年立項，2017年資金到位，預計2020年6月30日前完工；不過由於受新冠疫情影響，是否延期還有待觀察。
【後註四】2020年七月15日消息（參見https://www.pv-magazine.com/2020/07/15/new-alliance-aims-to-break-600-w-threshold/）傳出，中國的光伏企業組成兩個制定新工業標準的聯盟：首先是39家公司一起推動600+W的光伏模組，以突破現有的500W上限，然後有7家企業成立了一個國際聯盟，要以182mm硅片取代舊有的157mm標準，不過這面臨天津中環半導體的挑戰，後者使用專有的210mm規格（參見https://www.pv-magazine.com/2020/06/25/manufacturing-industry-seeks-unity-on-wafer-size/）。
這是中國光伏產業稱霸全球的表徵。
【後註五】2021年八月12日，兩名Cornell大學的教授發表了一篇論文（參見《How green is blue hydrogen?》），探討氫經濟的可行性。他們的研究重點既不是安全性，也不是經濟性，而是最基本的能節省多少碳排放。這裏有個很重要的前例：美國國會在2005年通過法案，强迫在汽油添加10%的玉米酒精，但這些酒精所含的熱能其實少於生產玉米所用的能源，換句話說，美國必須消費的原油反而增加了，相關的碳排放更是直接加倍。雖然這筆爛賬科學家早就算清楚，但是擋不住農業州的游説和公關。一直到2021年七月，總算有政客把氣候變化的議題當真（亦即不再純粹用做Pork Barrelling買選票的藉口），提出要取消添加酒精的規定；能否成功，還在未定之天。

Cornell所做的研究，結論是“藍氫”（“Blue Hydrogen”，也就是繼續用天然氣來轉化生產氫氣，但將排放的二氧化碳埋入地下）雖然比“灰氫”（“Grey Hydrogen”，自由釋放二氧化碳廢氣）稍好，但依舊不如用煤炭，更別提柴油了（見上圖）。這個研究幕後的金主是著名的環保基金Park Foundation，公信力相當不錯，所以事先指定結論的可能性不大。他們急著讓Cornell做這個研究的原因，可能是怕重蹈玉米酒精的覆轍，提早對抗過去兩年歐美石油財團的游説和公關攻勢；後者正在試圖把多國政府的減碳政策補貼引導到氫經濟上，但是因爲“綠氫”（用太陽能或風電來電解水）技術的轉化效率太低，距離工業化至少還有十年以上，所以必須先拿藍氫來充數。
在歐美忽悠大衆的是資本家，學術界是良心人的盟友；在中國做氫研究的，卻只想著和資本合作騙補，然後到股市圈錢。這是新興超强應有的知識精英嗎？
【後註六】雖然和氫經濟沒有直接關係，但我想介紹一個真正有用的新興技術（參見《The rise of weedkilling robots》）作爲對比：激光除草機器人。我知道有不少華語圈的媒體人專門到這個博客來找材料，而像是AI操作的全自動化農機這類具備實用性的新發展，才是值得廣爲傳播、引導國家投資的正確方向。

【後註七】剛剛看到《科技部辦公廳關於開展顛覆性技術研發方向建議徵集工作的通知》（參見《科技部向全社会征集颠覆性技术研发方向》），不禁又要搖頭。所謂“顛覆性”正是無法基於現有知識對未來做Extrapolate而預見的突破（所以和我一向所推薦的AI、液流電池都無關，因爲那些是“延續性”、“應用型”科技），那麽徵求事先指定的研發方向不但是純粹浪費時間，而且是給予有政治能量的學術山頭新的忽悠機會。這不但不是正確的資源運用，而且反過來讓“冷門”的研究進一步失血，而這些冷門題目才是顛覆性成就的來源。
所以我對科技部的建議，只有兩項（因爲對這個問題，人力可及的答案也就只有這兩項）：1）重生醫而輕物理，後者是衰老瀕死的學科，有突破的機率很小；2）避免論文功利主義，尤其是大對撞機那樣的超大項目，徒然擠占資源，反而是消滅顛覆性研究的最高效手段。
【後註八】繼Park Foundation之後，又有另一個知名的環保組織Earth Justice公開批評氫經濟是“False Solution”（“假方案”，參見《Distinguishing Fossil Fuel Industry Spin from Zero-Emission Solutions》）。
歐美資本家和學術騙子要忽悠政府和群衆，至少還得努力在大衆媒體搞一大堆假新聞。中國卻是西方輿論吹捧什麽假科技，就主動拼命跟風投資，以致中國的學術騙子基本習慣於躺贏；從大對撞機、核聚變到氫經濟、量子通訊和量子計算，都是同一個套路，這反映的其實是深刻的自卑和崇外，偏偏我在試圖拆穿這些騙局的時候，第一批跳出來謾駡的就是自稱愛國的低級紅。
【後註九】2021年十月的重大國際新聞之一，是化石燃料能源的短缺導致全球都出現電力供應不足的問題，其中天然氣的供不應求比煤還要嚴重，從一年半前我發表這篇博文至今，美國的天然氣現貨價漲為兩倍半、東亞為五倍、歐洲則是六倍；這個順序剛好對應著這三個地區削減碳排放政策的激進程度。請讀者復習正文内容，尤其是最後一段結論；可惜歐洲主政者沒有文中所介紹的基本智慧，事到臨頭只能拿俄國來當替罪羔羊。
【後註十，2021/12/07】在美國良心人之後，輪到歐洲學者公開怒駡氫經濟是石油公司的“Masquerade”（“假面具”，參見《Hydrogen for ground transportation and heating is a bad idea》），然而歐盟中毒甚深，要扭轉政策方向似乎爲時已晚，我只能希望中國不要蹈其覆轍。
【後註十一，2021/12/12】這裏是英國良心人的警告，參見《Hydrogen Is Not A Fuel, It’s A Cult》。

还有某篇文章关于的一部分：

日本

日本經濟對汽車製造業的依賴，更甚歐盟；後者的頭號車企大衆汽車至少在幾年前的柴油排放作弊醜聞爆發後，就轉向投資開發電動車，所以短期内沒有掉隊的危險。相對的，日本的豐田雖然曾經是Tesla的原始投資人，卻在2013年徹底放棄電動路綫，全力投入氫燃料電池技術，一直到2021年下半，大勢已去，才三心兩意地試圖亡羊補牢。未來幾年，中國電動車企所獲得的新額分，必須來自舊有的汽車品牌，其中日本廠家落後最遠，將是最大的輸家。剛好RCEP生效，東南亞市場成爲低垂的果實；中方除了加緊談自貿協議以幫助產商進入拉美亞非之外，也應該準備好應對日韓的保護主義措施，他們很可能會早於歐盟出手。

汽車是所有製造業中的最大宗，它在任何一個國家繁榮發展，都足以推動其整體經濟的快速成長，最終步入先進工業國之列。日本在二戰後40多年的經濟起飛，靠的正是汽車工業支持機械、冶金，再加上消費性電子產品推動半導體。然而到了1990年代，美國出手以政治手段消滅了日本的半導體設計和晶圓製造產業，把市場額分搶來和台灣、南韓瓜分，以致於當前日本的經濟產出和生活水平，高度依賴汽車製造和出口。電動車在未來幾年迅速取代内燃機的同時，日本經濟也會面臨釜底抽薪、無以爲繼的尷尬場面；換句話説，中國官方不必出一指之力，自由市場競爭自然就會永久性地解除日本所構成的戰略威脅。

日本的新首相岸田文雄雖然木訥呆萌，卻能主動提議“新資本主義”，想要以規範市場經濟、而不是濫發福利的手段來解決貧富不均問題，顯示出若干智慧和務實性。有智慧並務實的政治人物，向來是適合中方合作的對象。既然日本在未來5到10年就會面臨經濟、財政和人口結構的斷崖，即使政壇動蕩，又換上絕對仇中的領導，也不會構成重大危險。所以雖然岸田政府正在和美國談判，想要加入對華科技禁運，但這有簡單的解決辦法（亦即化整爲零，獵取技術人才），因而日本仍然值得中方考慮積極爭取，以充分發揮RCEP下的經濟互補性。

氢能源的催化剂是铂金，接下来你们可以尽情表演了，还弯道梦碎，丰田一边嘴硬说电动车废物，一边又忙不迭发布十几款电动车，谁慌谁知道。

目前氢能源赛道深耕了十几年，痛点仍然是痛点，而锂电池经过十几年发展，能量密度提升300%，镍钴含量大幅度下降，这边纯电痛击氢能源，那边比亚迪dmi把两田混动搅得稀碎，日本人再固执抱着氢能源不放，有被产业淘汰的危险！半导体日本出局，智能手机日本出局，家电日本出局，面板日本出局，目前日本的国运是和汽车产业深度绑定的，锂电池电动车是不需要发动机和变速箱的，即使是混动车，国产发动机也堪大用了。

连bba这么激进的油车领导者都开始掉头拥抱纯电了，日本人这是要干啥我没看明白，制氢运氢储氢加氢，每一个环节都是痛点重重，其他国家又不是没做技术储备，工信部牵头搞了的氢能源汽车，推广到现在还只是寥寥几千辆，如果真是好东西，本田也不至于宣布退出，2018年一辆mirai亏20几万，解决不了技术问题，在火星量产都没用。

目前的话，全球新能源赛道，梯队大概是美中德韩日，再这么下去，日本的国运要出大问题，美国没汽车产业大不了只卖皮卡，德国人汽车品牌吊打日系车，韩国还有半导体，而日本，目前堡垒产业就只有汽车，一旦汽车产业溃败，瞬间掉到和希腊葡萄牙一个档次。

我挺希望日本人坚持氢能源赛道的，最好永远别发展电动车，梭哈氢能源。

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  peng-you-73 网友的相关建议: 
      

看到这个题目，让我想起了当年的“液晶电视”VS“等离子电视”。

画面清晰度、色域、亮度、对比度、动态显示效果乃至于成本，全都是“等离子电视”更好！

两条技术路线，怎么看都是“等离子电视”赢，到现在都还有人吹“外行买液晶，内行选等离子”

但现在看来，谁赢了？

液晶！

为什么？可以总结出两点：一个先天因素，以后后天因素。

先说先天因素：

等离子屏幕千好万好，但受限于技术特点，只能做大，不能做小。

目前世面上一般能看到的最小的也就40寸，再小的没有了。

这导致等离子屏幕基本上只能用在电视上，不能做手机、手表、平板甚至显示器屏幕。

液晶屏幕则不然，看看你的运动手环，显示面积才几个平方厘米？

使用范围完全不是一个概念。

然后是后天因素：

等离子电视专利，基本上都在日本手里，主要是松下手里。

国内的话，长虹曾经有过实验室，手上也有少量专利。

按照日本人的德行，你猜会发生什么？

诶，就是要吃独食，就是不授权，就是不转让，就是不公开！

诶，气死你！

两个因素一叠加，你怎么选？

选等离子？

专利上有壁垒，技术上难追赶，应用面较狭窄，简而言之：没得玩！~

选液晶？

专利上好商量，技术上门槛低，应用面很广泛，简而言之：很有戏！~

傻子都知道怎么选！

于是，绝大多数电视厂商乃至于其他需要显示器的厂商，都抛弃了“等离子电视”，大家一起研发、一起赚钱。

于是“液晶电视”技术不断更新迭代，于是强者愈强，“等离子电视”现在已经是一个很小众的产品了。

按照这个逻辑，回过头来再看“锂离子电池”和“氢燃料电池”，是不是跟“液晶电视”和“等离子电视”之争很像？

抛开氢的生产、储存、运输等等环节存在的各种技术障碍不谈。

“氢燃料电池”应用范围能有“锂离子电池”大？

你见过用“氢燃料电池”的手机吗？或者“氢燃料电池”智能手表？买手机手表送储氢罐？

你再看专利情况，“氢燃料电池”的专利主要在谁手里？

日本！主要是丰田！

现在，你来选，“锂离子电池”和“氢燃料电池”，你选谁？

哪怕“弯道超车”，有双向六车道的高速你不选，你选个破破烂烂坑坑洼洼的国道？!

怕是脑子有坑哦！

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  mima2014 网友的相关建议: 
      

看了几十个答案，还是决定自己回答一下这个三年前的问题。

首先，无废话，从第一性原理开干。

第一，物理规律

燃料电池大量用于汽车，现在能用在汽车上的，就是质子交换膜燃料电池，燃料限定死在氢气上，化工副产氢，总量必定有限，要全球20亿辆车换代，用现在的化石燃料，煤，天然气转换制氢，完全是闲的 x 疼。这谁都看出来，就是个脱裤子放屁的方案。

真正能靠谱的，能做到零碳又能大规模供应，就是光伏制氢，风电制氢。电解槽效率80%？氢气运输方案，液氢？高压？输氢到汽车的罐子里，效率80%? (其实很难，不管是液化，还是加700个大气压，反复折腾很耗能源)，最后燃料电池，原来效率40%, 最新的，比如二代 miria,效率50%；

综合电效率，基本就在百分之30到35之间。这还是理论的最高效率。要是输氢路上倒腾次数多，电解槽现在理论效率还不达标，燃料电池没用最新技术。估计综合电效率就百分之25到30！

那脑子没进水的情况下，为啥不拉跟电线过去？

第二，商业规律

不管咋吹，今天燃料电池还是离不开铂，全球铂的总储量就3万吨，

虽然最新的技术，能纳米级的搞催化剂，但是总量还是就3万吨，而且大量电解水，风电，光电那边除了碱性电解槽，还是大量依赖质子交换膜电解槽，依赖铂，尽管理论上铂可能够用，但是供应的实际情况，压根不会按照理论走。

看到最近锂矿的价格吗？ 碳酸锂从4万一吨，一路快飙升到快40万一吨了。农民都能理解的道理，要是这东西是宝贝，就不可能一根筋的让你挖，傻子才会把自己家里的矿挖到一干二净。这等于是祖产，谁不想细水长流？

就这铂的问题，我当时都想是不是要去小行星带挖矿了。

第三，产业规律

我看好多人一直在聊燃料电池，现在来个极限思想，燃料电池电堆白送了，对，没看错，燃料电池白送，你要觉得心里不舒服，收你一块钱。

真正问题是储氢的问题！一个加氢站，现在2000到3500万，未来说理论上能降低到1000万，能不能降下来，还在PPT上吹呢。要让这车铺开，这车价要压到比亚迪秦的水平吧？ 10万一辆，得了，一辆车十万，一个加氢站就能买几百辆车了。

刚才说了燃料电池白送了。

但是你知道这个燃料电池的氢气罐罐多钱吗？

就这个罐罐，要耐700个大气压。100公斤的罐子，才能装6公斤的高压氢气，别说啥能耐子弹打。基本100公斤的罐子，就是100公斤的复合材料。树脂，碳纤维，铝合金，里三层，外三层绕出来的。碳纤维啥价格？ 你没买过碳纤维，你听说过碳纤维自行车，碳纤维钓鱼竿啥价不？

这里就不展开讲那碳纤维到这个罐子，一共40到50道工艺了。多一道工艺，多一次加工，多一层钱，这道理，应该不难懂吧。

按照现在锂电池铺开的速度，最终锂电池目标价格是500块一度电，一个MODEL3 就52度电。电池成本2.5万，我估计，这个罐罐的成本，恐怕都很难降到2.5万。

然后呢？ 燃料电池堆真能把成本压到0？做梦呢！哦忘记了没，那边还有个价值2000万的加氢站呢。

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第四，氢气用于交通最可能的地方与风险

我同意很多人的看法，氢气除了重卡，天天跑，估计能覆盖这个车辆的成本。也就是说，只有运营车，一年干10万公里，最好跑20万公里，甚至30万公里。估计才会让这个财务模型的故事讲的好一点。

最主要的原因，也无非就是两点，首先，高频使用，摊薄了单位成本，不像私家车，一天就用一两个小时，一年就一两万公里，

另外就是，重卡物流车能跑交通主干线，比如高速，而且可以集团化运营，可以规律的200公里一座加氢站，少建两个加氢站。这样能省一笔钱。

即便这一条，也可能要看固态锂电池的脸色行事，轻卡，微卡，客车，估计都没大市场，重卡，一旦锂电池，能量密度能上400到500.高速服务站那样弄成换电站，彻底能给燃料电池挖坟。道理，再参考第一条，整个氢循环那百分之30的效率。

为啥，我不拉根电线呢？？？？

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再次更新一下，主要是针对评论区的一些问题。

首先懂我的朋友都知道，我从来不说氢能有问题，事实上，氢气本身就一种化学物质，和氧气，氮气，天然气一样，是一种气体，不知道从哪里来的妖风邪气，只要一提氢气，就必然把话题引导到氢能上，接着就引导到燃料电池车上去？

这个引导到底是谁干的？

就好像用氢气干点别的，都不是正统，都是氢气出轨了一样。

我在别的答案里写过，在这里在写一下，

未来随着光伏，风能发电越来越便宜，肯定会有大量的富裕电力来电解水制氢！

但是我们整个战略转向新能源的目的是啥? 首要目标不是减少碳排放吗？燃料电池的运用。是完成这个目标的工具，但不是最终目的。

比如钢铁工业，一年要消耗6到7亿吨的煤炭。

你上学的时候，高炉炼铁这个方程式还记得不。那用氢气代替焦炭，是不是减碳了？高炉还要加热，用氢气也好，用电力也好，是不是减碳了？

同样，烧水泥，一年要烧几亿吨煤。氢气也可以用来烧水泥。当燃料，用电也可以，那个便宜用那个。是不是减碳了？

另一方面，氢气作为资源是必须的。比如一年五六千万吨化肥，完全依赖几千万吨的合成氨，现在合成氨，国内主要就依赖煤。

那直接用电解水制氢，然后合成氨，制成化肥，是不是就代替了几亿吨煤，就减碳了。

所以，氢作为一种资源，特别是化工原料，上面那几大需求，加起来可能能减碳20亿吨。需求非常非常大。但是我们的目标是减碳，不是非要用在燃料电池里发电，和锂电池死磕。

你们的初心呢？

还有人说用在飞机上，用在轮船上。对，用在飞机上可以代替航空煤油，用在轮船上可以代替重油。也当然减碳了，这完全没有问题！

但是麻烦看一下题干，这是波音，空客，中船重工，西门子这些该努力的方向，丰田来凑啥热闹。

干啥啥不行，一天天就知道给自己加戏。

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  ge-wei-44-35 网友的相关建议: 
      

不想多说了，就贴一个我当年在日产停止氢能车开发的帖子下的原文，这是我问日本汽车行业专家，给我的信息。他认为目前技术氢能不合适，至少不如电能合适。

燃料电车车最大的问题要装车载氢气箱，最合适的是70MPa的高压氢气箱。这对安全要求很高，丰田的FCV车mirai（未来），发售已经10多年了，至今一个月产量只有250台，就是因为这个车太难造，技术要求过高。我同学当年定了一辆，拿到车已经是3年以后了。
所以这个技术其实对于车商来说是很不合算的。而且，光有车还没用，还需要准备可以充氢气的地方，如果要实现就要让各个加油站都要能随到随充，在你车产量这么低的时候你让所有加油站都可以充氢气，成本过于巨大，这是个“先有鸡还是先有蛋”的问题，你车产量提不上去就没法让加油站准备氢气，而车主找不到地方充，那就不会考虑买。

我曾经听过丰田的人讲过，他们计算如果加油站或者是专门的氢气站需要至少500平米的地，而且不能放在室内和地下，那在城市里寸土寸金的地方你想再增加氢气站是不可能的。不增加氢气站，产量上不去，那FCV车根本就卖不动。
而还有一个问题就是新能源车的意义就是消减排放二氧化碳，但如果采用70MPa的高压氢气箱反而会增加二氧化碳的排放。因为充氢气站如果要充70MPa的高压，就必须要长时间保持自己的氧气压力至少要有80MPa的高压。把氢气压到这么高温度会急剧上升，这时候就需要冷却，而专业冷却机需要排放二氧化碳，综合算起来FCV车如果要70MPa的高压箱反而二氧化碳的排放比一般车更高。

目前的技术只能用35MPa的高压氧气箱达到减排的效果，但这样的话FCV车一次只能跑350公里左右，那和一般的EV车又有什么区别？好歹EV车充电简单呀。
而你想要氢气，就必须做水的电气分解，工厂需要很大的电能来做制氢工作，也就是说先用电制氢，然后再用氢驱动电力去开车，那为啥不一开始就用电池的EV车呢？这不是减少中间商了么？

考虑到日产现在的情况，在技术革新没达到氢燃料车可以很容易量产的时期，先砍掉这个不必要的生产线很正常。就算是丰田也就是在勉强维持而已。本来这条科技树就是点歪了的。

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  glaxyrover 网友的相关建议: 
      

决定技术的是市场，

活下来的技术，不一定是最先进的，一定是最适合的。

一个加氢站，最少投资2000万，

一个充电桩，淘宝有1500块的。

你说氢能有美好的未来？

蔚来笑了笑，

特斯拉和比亚迪表示不信。

氢能的未来，大概率是取代柴油车，用在货车上。

然而，现在货车氢能车，韩国现代是老大，卖了一万辆... ...

如果说，特斯拉是新能源时代的苹果，那么，谁会是新能源时代的诺基亚？

我觉得玩了命转型的大众不是，有点像三星。

那谁是呢？

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  di-xie-69-24 网友的相关建议: 
      

首先，我全文可以用一句话概括，睡前消息，第311期。

恰恰相反，氢能源车根本没有市场化的未来。

相关回答里，大家已经提过很多了。这里简单说几句。

氢能源车的弊端。

1 日本高新技术企业，过于渴望通过垄断地位，来赢家通吃的思维定式，最终结果，就是被他国联合抵制和打压。

这是日本高新技术企业的一贯玩法。因为他们喜欢在某一领域建立自上而下的统治性全产业链优势，尽量避免任何人分蛋糕，最多是在最下游做一点底端配套。

而这种玩法，最近这些年输得越来越多。比如电视屏幕的等离子和液晶之争。本来等离子是有优势的，但是由于日本想一家独大，不让其他人上桌吃饭。导致大家最后直接集体抵制，一起转头发展液晶，让整个日本等离子生态彻底破产，韩国人坐收渔翁之利。

2 氢能源密度太低，并且是一种容易发生爆炸的气体。

所以必须加压提高能量密度，并低温储存。这就对运输车辆的建造，相关的储能设备，冲氢站等提出一切，

在现阶段来看，非常严苛的建设成本要求。而且，由于已经发出了几次爆炸事故，丰田早就焦头烂额，甚至退出了部分欧洲市场。这看来和提问者的问题，有点诡异的矛盾，当然，主要是因为我的回答，是在三年之后的2022年。（如果是全球主要国家共同参与技术开发，就可以分担成本和风险。但是日本的惯性思维让它不愿意让出一家独大的绝对优势，结果就是，丰田需要独自承担所有的后果）

3 氢能源已经过了属于自己的黄金窗口期。一种新能源车，最需要的，绝不是一个造车厂或者优秀的营销部门。而是像安卓和苹果一样，搭建本产业生态，特别是充能设施的规模化建造和运营能力。

可以说，你能卖出去多少辆车，起决定因素的，不是生产线，而是你的充能设施的覆盖面积。

电动智能车在这方面，已经拥有了太大的优势。而且有马斯克在前边领跑，其他想进入这个行业的人，必须不断投入研发和创新，才能不掉队。这种竞争，会导致整个产业的核心实力和技术创新，也跟随着螺旋上升，不断获得正反馈。

而氢能源是只有日本一家玩。短期看，只能被越甩越远。而且随着各国清洁能源技术的提高，光电的成本，也会不断降低。这最终会导致氢能源所谓的那点能量来源丰富的遮羞布也被扯掉。

4 正如其他答案所说的，氢能源本身是一种二次能源。它的产生过程，并不环保和节能。只是在反应的末端环保而已。

即使日本真的实现了弯道超车，由于他那种不允许的大家共享利益的作风，也很容易被欧美找到各种借口打压和抵制。最终还是会破产。

即使暂时不破产。如果不小心发生一次爆炸事故，西方媒体加油添醋的渲染一番，重罚一下，丰田后边也会畏首畏尾。

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再补充几句。产业链的分工布局，可不光是让大家都喝上汤，一起共担风险那么简单。背后还有一个重要的优点，就是也能形成尽可能完善的监管机制。

举一个例子，韩国的三星NOTE7，为什么会变成炸弹手机。

就是因为过多制造流程都集中在三星内部完成。导致内部官僚主义，搞裙带，任人唯亲，互相对质检睁只眼闭只眼。使得三星手机的质量隐患不断被放大，最终引发了这次空前的灾难。

也使三星永久丢掉了中国市场。

同样惨痛的教训，将来，很可能也会发生在丰田氢能源车身上。

毕竟，氢能源，至少目前看，还是更像一块炸弹。

而且，它是搭载在移动车辆上的，随时会被引爆的炸弹。

这造成两个结果，要么，我们为了防止炸弹爆炸，为它造一个足够结实的保护罩，而因此堆高成本，降低了它的市场竞争力。

要么，我们对它的使用范围做出明确的限制。

这两个结果，怎么看，都不算好。

而且，对于两辆高速行驶的车辆，发生的碰撞，以我浅薄的学识，很难想象，什么样的保护罩，可以避免炸弹的爆炸。

而一次足够惨烈的爆炸事故，会造成什么样的惨烈后果，谁也无法预言。

毕竟，这是个人人都有智能手机的时代。前2年的澳大利亚火灾，考拉被烧死的惨状，经过手机的拍照和互联网的发酵，立刻就造成了空前的影响力。（虽然，实际上，桉树和考拉在原始人类开始对澳大利亚的一次次放火中，都疯狂扩张，实属赢麻了。）

这，就是氢能源车，目前，悬在我们头顶的，达摩克里斯之剑。

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  wei-qiu-72-15 网友的相关建议: 
      

说实话，我真心希望日本企业继续在氢能道路上狂奔，最好带上德国和美国，你们一起奔向高技术的未来。让我们独自鼓捣落后电池吧。

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任何实际用过氢气，了解过氢气的人都不可能认为氢能源汽车能够大规模实用化。我以前在实验室用过一年的高压氢气瓶，这是我最恐惧的一年。

如果锂电池是炸弹，那高压储氢气罐就是定时炸弹，因为氢能源汽车一旦发生严重碰撞，几乎必然发生爆炸，就跟电影上一模一样，所以大规模上路的结果必然是爆炸新闻充斥所有媒体。

氢能源的安全性是致命的缺陷，远比电池续航问题更深的巨坑，而解决储氢难题远比解决电池续航难题要艰难，其中要付出的成本，解决的隐患，不可胜计。

我完全不敢想象几十万个高压氢气瓶以几十码的速度在路上狂奔是什么人间噩梦。

除非日本人能开发出储氢黑科技，否则日本人搞氢能源汽车就是自寻死路。日本人的思路也不是不能理解。不就是维持自己的产业优势罢了，加上日本人的死脑筋，几乎必然会葬送其强大的汽车产业。

在日企工作的时候，天天听他们念叨什么改善无止境，但是没见他们考虑过方向，如果改善的方向是错的呢？岂不是越改善越困难，最后毫无成果，只能造假了。

继军事战败，金融战败，下一场产业战败已经近在眼前了。

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  rayleigh1225 网友的相关建议: 
      

氢燃料也好，电动车也好，你探究到最后都会发现，老老实实用汽油和柴油不好吗？

折腾到最后，会怀疑当初自己脑袋是不是被驴踢了。

石油真是地球对人类最伟大的馈赠。

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