为何氢动力汽车未盛行而电动汽车胜出？

氢燃料电池汽车并非只是科幻小说或遥不可及的研发实验的谈资。像丰田 Mirai 和现代 Nexo 这类氢燃料驱动的汽车已然现世，而且燃料电池技术正在积极演进，并受益于数十亿美元的联邦研究和基础设施资金。那么，为什么如今在美国的道路上几乎看不到氢汽车呢？发生了什么？

“答案非常简单：经济，”麻省理工学院能源倡议的高级研究科学家谢尔盖·帕尔采夫（Sergey Paltsev）告诉《大众科学》。政客和汽车制造商曾将那种能把氢的化学能转化为电能以驱动电动机的燃料电池视作乘用车的未来，但电池成本的下降以及现有加油基础设施（例如：电网）的优势使电池电动汽车遥遥领先。

“这可不单单是汽车的成本，”同时也是麻省理工学院可持续科学与战略中心副主任的帕尔采夫解释道。这是个重要的方面，因为在加利福尼亚，低里程的氢能源汽车 以很大的折扣出售。

导致氢能源乘用车总体成本高于电池电动汽车的原因是缺乏加油基础设施、能量转换效率不高以及 加油站燃料的价格。

大规模转向氢能源汽车需要大规模的基础设施建设；据美国能源部的替代燃料数据中心显示，如今美国有 55 个公共氢燃料加注站，几乎全部在加利福尼亚州，而在全国范围内，有超过68,000 个活跃的公共电动汽车充电站。（甚至在加利福尼亚州，为氢能源乘用车加注燃料显然是一件棘手的事，以至于它在 7 月引发了一起集体诉讼，起诉对象是丰田。）

在另一次与《大众科学》的通话中，密歇根大学可持续系统和密歇根氢能源的联合主任格雷戈里·基奥利安（Gregory Keoleian）停下来再次确认汽车制造商是否仍在加利福尼亚州推出新的氢能源乘用车。虽然本田于 2021 年停止了其在加利福尼亚州可用的两款氢能源乘用车的生产，但丰田和现代仍继续在该州生产新的氢能源乘用车用于销售。除了基奥利安教授追求精确之外，他的停顿还突显了对氢燃料电池汽车的关注如何从乘用车转向更有利的应用，包括中型和重型卡车以及航空。

“当纯电动汽车在续航里程、加油时间方面出现问题，或者负载过重时，”基奥利安说。“这便是氢能够发挥作用之处，比如在长途卡车方面。”

他解释说，当涉及到铁路和商用卡车之类的东西时，“您的加油站分布更为分散。您不需要加油设施集中分布，也不需要它们遍布每个角落。对于这些应用而言，借助氢来实现脱碳着实是一个机遇。”

帕尔采夫表示：“明年不会有任何变化，或许未来五年内也不会，但氢动力汽车的发展前景更为光明。”

一方面，如果氢在经济的其他诸如重型运输和工业等部分成为“我们能源需求的更大来源”，那么燃料供应和基础设施方面的难题“将会更容易化解”，给氢动力汽车带来“积极的外溢效应和协同作用”。

帕尔采夫指出，氢动力汽车在世界某些地区的经济性已经优于其他地区——比如，他提到了日本，该国的电力成本颇高。

有几家汽车制造商仍在对氢燃料电池乘用车进行投资，宝马和丰田之间近期宣布的合作便是例证；双方宣称，宝马的氢动力量产车将于 2028 年推出。

帕尔采夫警告说，目前在美国等地氢动力乘用车所存在的不切实际的情况，也不是“放弃这一特定应用的理由”。他补充说：“未来我们可能出于许多其他原因需要它。”他指出，地缘政治问题是一个可能会扰乱电池原材料获取的因素，这或许会让氢动力汽车突然在经济上变得更可行。