请想象一下。

一种新燃料，不仅能加热制冷，还能以不同规模发电，乃至驱动各种发动机，并广泛应用于家庭、工业和运输等几乎所有领域。

另外，尽管听起来不太真实，这种燃料不会产生任何辐射、颗粒物、大气污染物，且来源无处不在，地球的任何角落都储备丰富。

因为它，世界不再有能源困扰，与之衍生出的贪婪、地缘冲突、战争，都将一去不返。

这样的梦想能实现吗？

1869年，在科幻鼻祖儒勒·凡尔纳笔下，《海底两万里》中可怕的“鹦鹉螺号”潜艇用之不竭的燃料，便是氢气。

也是从彼时开始，氢能源作为最友好、最清洁的终极能源，始终活在人类的幻想中。

2H2+O2=2H2O，这个化学方程式就像巴赫的二部创意曲，简洁却蕴含巨大的能量。当氢以游离气体形式存在时，按重量计算的能量密度，让任何化石燃料都自惭形秽。

时过境迁，150年后的今天，当氢能源再次立于能源变革的风口浪尖，能否从绘本中走出，成为真正的英雄？



至少，直到现在，氢仍是我们理想中最完美的燃料。

比如，某种程度上说，只有氢能源车，才是真正的新能源车。

以锂电车为例，存在充能时间长、冬季续航衰减严重、受充电设施制约等等问题。更加之，所谓的电动汽车环保，无非是把城区的污染转移到了郊区，电池污染是一个不能回避的问题。

氢能源则能很好解决这些短板：能量密度远高于锂电池、加氢过程只需3-5分钟续航500km，循环寿命4000次以上，排放的只有净水，没有污染。

去年11月的上海进博会上，当丰田Mirai第二代氢燃料电池乘用车首次在中国亮相，最大续航里程达850km，不少车迷都开了眼界。

书中的情节，这一刻似乎走进了现实。

只是，与传统锂电池相比，氢燃料电池似乎拥有无与伦比的优势。为何这么多年过去，仍没有进入商业推广阶段？


上帝虽总以完美诱惑世人，但祂并未创造过完美的事物。

氢能源也一样。

首要原因，当然是成本。

比如，在日本市场，Mirai的售价为723.6万日元（约36万元人民币），另可获得200万日元的补贴，终端售价523.6万日元，而Mirai本身并不是什么高级车型。

高昂的价格劝退了很多人。


实际上，地球是个氢元素严重匮乏的星球，远低于整个宇宙75%的氢占比。

在我们这方世界，氢气单质几乎不存在，只有化合物，最常见的是水或碳氢化合物。而所谓的氢能源，即纯度较高的氢气，必须从化合物中分离、经过繁琐的制取过程才能获得。所以，在地球上，氢只能作为二次能源。

这便是第一个逻辑陷阱：所谓取之不尽用之不竭，但对其他燃料的依赖性太强。

由此可引申到第二个逻辑陷阱：氢能源是最清洁的能源，但其所依赖的上一级，却不一定清洁。

目前制氢常见技术有三种，煤制氢，天然气制氢，电解水制氢。按照生产来源划分，分别叫“灰氢”、“蓝氢”和“绿氢”。


如今，消耗的氢气95%，来自两种最常见的方法：煤炭和蒸汽甲烷（天然气）气化，重整生产。

前者耗能小，但制备1公斤氢气会排放约10公斤二氧化碳。如果我们要大力发展氢能源，肯定不是朝这个方向。

后者相对环保一些，但每制取1公斤氢气需耗电约11度。最关键的，碳捕集技术目前并没有完全克服。

而如果用电解水制氢，每制取一公斤氢则要耗电约48度，能耗之高让人不禁发出疑问，氢能产业真的有美好未来？


目前我国，虽然决心大力发展氢能源，但在现阶段，因为富煤的能源结构，仍以煤炭制氢为主。


除了上游制氢难、贵，中游的运输也是个大问题。

没错，除去核燃料，等质量氢的发热值是所有燃料中最高的，约为煤炭的6倍，乙醇的4倍，汽油的3倍。

但作为质量最轻的元素，氢气的密度太低。常温下，氢气的能量密度仅为天然气的三分之一。所以，氢气基本可以从任何容器中逸出，如何封装、储存，就成了老大难。最常见的方法有两种。

一是低温储氢，当将氢气放在-253摄氏度时，气氢变身成功，成为液氢。除了降温，要维持储氢罐体内的温度，这样就需要巨大能耗，也就是说相当于用直升飞机运输一筐廉价水果，根本得不偿失。

二种储氢方式是高压气态储氢，目前其质量储氢密度大约为4.0～5.7%。从技术成熟方面来看，高压气态储氢最成熟、成本最低，也是现阶段主要应用的储氢技术，基本能与传统加油方式相媲美。尽管这种储氢方式比较稳妥，但是对于更高的车载储氢要求如储氢量、安全性等问题，尚未有合适的解决方案。

目前国内在储氢瓶布局的企业并不多，毕竟技术难、成本高就算了，更关键的是在上下游都难有话语权，属于典型的脏活累活。

此外，目前在氢燃料电池的生产中还有一个很大的资源限制：铂。

当然，也不仅是氢燃料电池，其他燃料电池的催化剂也用铂。

铂矿在全世界的分布却极不均衡，南非占世界铂的总储量的90%，产量也是遥遥领先。中国的铂资源只占0.58%，也就是说，我们想大规模发展氢燃料电池，就需要大量进口金属铂。

作者：万连山 来源：格隆汇 责任编辑：jianping