埃隆馬斯克曾經(jīng)這樣評(píng)價(jià)氫燃料電池——非常愚蠢，更像是一種營銷策略，而不是新能源汽車的長期解決方案。

他的評(píng)價(jià)有道理嗎？氫燃料電池真的有這么不堪？他所使用的鋰電池就一點(diǎn)毛病沒有嗎？

好，咱們今天就來簡單討論一下，順便再拉一種新的電池殺入戰(zhàn)局——固態(tài)電池。

一個(gè)一個(gè)來，先說今天用的最多的鋰電池，本質(zhì)上它就是我們的手機(jī)相機(jī)筆記本電腦等等，這些移動(dòng)電子設(shè)備里的電池的放大版本，只是放大的不單是體積，還有數(shù)量。

跟使用單個(gè)單元的小電池相比，電動(dòng)汽車?yán)锏匿囯姵厥菍?shù)千個(gè)這樣的小單元捆綁在一起，形成的一個(gè)容量更大的組合體，因此才能驅(qū)動(dòng)汽車這樣的大家伙。

和傳統(tǒng)的鉛酸、鎳鎘電池比起來，鋰電池的能量密度要高的多，所以不僅能夠儲(chǔ)存下更多的電量，連使用壽命都要長的多，于是就非常適合拿來作為新能源汽車的能量供應(yīng)源了。

到了今天，很多充滿一次電的鋰電池電動(dòng)汽車，已經(jīng)基本上能跑過跟加滿一箱油的燃油汽車差不多的里程了，這么看起來是美好的……但是它也有天然缺陷呀！

最大的一個(gè)問題是——安全性，鋰電池的穩(wěn)定性其實(shí)并不是可充電電池技術(shù)里面最高的，它怕高溫，它怕過充，它怕過放，它還很怕碰撞。

因此它們就需要更高的保護(hù)級(jí)別，不僅是物理上的盔甲保護(hù)，還包括系統(tǒng)上電子的保護(hù)，每個(gè)鋰電池都需要有專門的保護(hù)電路，以確保它們能夠在安全范圍內(nèi)運(yùn)行。

這些就勢必增加了整個(gè)系統(tǒng)的成本、復(fù)雜程度和重量，成為鋰電池的一大缺點(diǎn)。

而因?yàn)檫@個(gè)大缺點(diǎn)，其他的一些小缺點(diǎn)也冒了出來，比方說這樣的電池更難回收，它們的輪胎會(huì)因?yàn)橹亓康脑黾佣斓谋荒p，開發(fā)周期也因?yàn)橐紤]1/3車重的電池該如何平衡分布而拉的更長等等。

另外，盡管鋰電池已經(jīng)擁有不錯(cuò)的生命周期了，但是隨著時(shí)間的推移，其充放電的性能也會(huì)下降，而且這跟你用多用少還關(guān)系不大，即便擺在那兒不用，它的性能照樣會(huì)往下掉。

當(dāng)然最后一點(diǎn)就是所有人都繞不開的——里程焦慮，再怎么樣鋰電池的容量還是有限，還是跑的不夠遠(yuǎn)，還是需要比加油久得多的充電時(shí)間，短途開開還行，要是跑長途就得再認(rèn)真考慮考慮了。

那開長途就真的沒有享受清潔能源的資格了嗎？

哪里，不是還有氫燃料電池驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)車嗎？盡管馬斯克說它非常愚蠢，但其實(shí)它有一些優(yōu)勢是遠(yuǎn)超鋰電池的，比方說能量密度。

壓縮氫氣擁有高達(dá)40000瓦時(shí)每公斤的能量密度，而鋰電池呢？對比起來最好的情況下也只有可憐的278瓦時(shí)每公斤，僅僅只是前者的0.7%都不到。

這意味著使用氫燃料電池的汽車，可以在不增加更多重量的情況下帶來更大的續(xù)航里程，再加上它是加氫而不是充電的，因此可以獲得像是加油那樣的時(shí)間優(yōu)勢，徹底的就沒有里程焦慮了。

你看多好？既實(shí)現(xiàn)了100%的綠色環(huán)保，又沒有一點(diǎn)的里程焦慮。

它會(huì)不會(huì)才是新能源汽車真正的未來呢？

哎呀，光看好處當(dāng)然是這樣，但是等我們繞到它的背面就不禁要感嘆一下，為什么馬斯克如此不待見氫燃料電池了。

有人會(huì)說安全是它的頭等問題，這個(gè)不假，氫氣具有相對較低的燃點(diǎn)以及非常寬的空燃比，是一種自帶危險(xiǎn)的氣體，尤其是考慮到這里用的還是它的壓縮狀態(tài)。

但是，可能讓你感到意外的是跟汽柴油這類石油衍生燃料比起來，它卻具有一個(gè)巨大的優(yōu)勢——它輕，大大的輕過了空氣。

所以就能在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，通過打開緊急泄壓閥，快速的將它吹到空氣當(dāng)中，即便此時(shí)它被點(diǎn)燃了，也會(huì)像一個(gè)大火機(jī)一樣對著天空燃燒，并不會(huì)傷到周圍的人和車。

實(shí)際上，豐田甚至還用子彈射過它們的氫氣罐，結(jié)果跟電影里子彈打進(jìn)油箱的效果徹底不同，沒有爆炸，沒有燃燒，僅僅只是讓比空氣更輕的氣體，通過彈孔逃逸到了空氣中而已。

所以這么看起來安全性并不是氫燃料電池的一個(gè)大問題，那什么才是呢？

是成本？是效率？是它到底綠色不綠色了？

先說成本，雖然氫是這個(gè)宇宙當(dāng)中儲(chǔ)量最為豐富的元素，但是它基本上不會(huì)單獨(dú)存在的，而是跟水、碳?xì)浠衔?，比如甲烷，還有其他的一些有機(jī)物結(jié)合在一起的。

因此要把它作為燃料，首先第一步就是將它從這些化合物中提取出來了，可惜的是這些過程要么根本談不上綠色，要么花費(fèi)高昂，要么就效率低下。

目前大部分的氫氣都是通過一種叫做蒸汽重整的過程來制造的，它通過將高溫水蒸氣同天然氣結(jié)合，來將其中的氫氣提取，用這種方法的話↓

一是排放了大量的廢氣，所以并不環(huán)保！

二是浪費(fèi)了大量的熱量，所以非常低效！

如果把它作為燃料用到氫燃料電池當(dāng)中，那還不如直接在汽車?yán)餆烊粴夂昧耍?span style="margin: 0px; padding: 0px; border: 0px;">綠色和效率兩頭都沒占到，干嘛還多此一舉呢？

那就試試第二種方法——電解水產(chǎn)生氫氣如何？這次咱們用來自綠色能源的電，比如太陽能、風(fēng)能等等，環(huán)保就沒問題了吧？可是它也照樣效率低呀！

大概有30%的能量在轉(zhuǎn)換的過程當(dāng)中損失掉了，因此拉高了成本，再加上大規(guī)模的建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施、建設(shè)加氣站、建設(shè)輸氣管或者建設(shè)分布式的氫氣生產(chǎn)車間，都要花很多的錢的！

平攤下來，現(xiàn)在的結(jié)果是——它每開一公里就要比鋰電池汽車多8到10倍的錢，基本就談不上什么經(jīng)濟(jì)性了。

最后還有效率的比較，剛才我們已經(jīng)提到在用電來生產(chǎn)氫的過程中有大約30%的損耗了，其實(shí)總的損耗遠(yuǎn)不止如此。

壓縮氫氣時(shí)的損耗、儲(chǔ)存和運(yùn)輸時(shí)的損耗、電池內(nèi)部的轉(zhuǎn)化損耗、直流交流的切換損耗等等，這些即使在最好的情況下，氫燃料電池最后也只能輸出其原先1/2還不到的效率，可比鋰電池要低得多啊！所以它前面的路還長著呢！埃隆馬斯克可以繼續(xù)正確一陣子了。

但是也不能掉以輕心，因?yàn)橐豁?xiàng)新的電池技術(shù)很可能要來砸它們的飯碗了——固態(tài)電池……其實(shí)也算不上新。

因?yàn)楣虘B(tài)電池早就在一些小型電子設(shè)備上使用了，只是以前它們不好充電而已，把固態(tài)電池用在新能源汽車上有什么好處呢？

第一由于它使用的電解質(zhì)換成了固體，所以體積上大為縮小，只有鋰電池的一半左右，在同樣的空間里咱可以裝進(jìn)去兩倍的電池，從而帶來了翻倍的續(xù)航里程，很大程度上就解決，至少大大緩解了里程焦慮的問題。

其次由于沒有液體，它很安全！即使被破壞也不容易引發(fā)危險(xiǎn)，于是保護(hù)措施就能大大簡化，帶來實(shí)質(zhì)性的減肥瘦身了。

成本下降、重量下降既可以讓電動(dòng)車輕裝上陣，也可以在原本的基礎(chǔ)上裝上更多的電池，帶來不可思議的大續(xù)航，總之靈活性大大增加了。

最后，其充電效率更高，因此沖的更快，其使用壽命更長，因此能覆蓋汽車的整個(gè)生命周期……是不是新能源車的夢想伙伴呢？

當(dāng)然是的！只不過它離大規(guī)模生產(chǎn)和使用還有距離，科學(xué)家和工程師還在尋找更好的固態(tài)電解質(zhì)材料，而這之后，生產(chǎn)商還得要想盡一切辦法來降低它的成本，才能最終被市場接受嘛，不過電動(dòng)汽車的未來是越來越光明了。

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