被譽(yù)為未來汽車能源技術(shù)的燃料電池，一直以來被人寄予厚望。這種技術(shù)一度被稱為未來汽車動力的唯一選擇，不少汽車企業(yè)也在跟進(jìn)。
說實(shí)話汽車作為一個(gè)百年產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)在即使要搞點(diǎn)大新聞也沒那么容易。如果說今年汽車界的頭號丑聞是什么，你可能會說是游俠，也可能會說是上期提到的黑客事件。但這兩者一個(gè)是從不開眼的VC手里搞了1000多萬的小打小鬧，另一個(gè)則是汽車工業(yè)進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代必交的學(xué)費(fèi)。相比之下，豐田的燃料電池汽車真是玩得太大了。
鑒于你可能并不了解燃料電池的原理，且容我簡要介紹一下。燃料電池其實(shí)并不是燒氫氣，而是讓氫氣經(jīng)過含有催化劑的質(zhì)子交換膜，在這里氫與外界吸入的氧結(jié)合，釋放出電子。排出水蒸氣?，F(xiàn)在的技術(shù)已經(jīng)可以做到以較低的價(jià)格，制作出可以長期使用的交換膜。按豐田自己的說法，現(xiàn)在的生產(chǎn)成本已經(jīng)比他們剛涉足這領(lǐng)域研究時(shí)低了90%多。
而且就像前文提到的，這個(gè)過程惟一的排放就是純凈水。同時(shí)氫是宇宙中存在最廣泛的元素，連太陽主要都是由氫做的。氫進(jìn)水出，似乎是無懈可擊的環(huán)保解決方案。事實(shí)上豐田也一直在強(qiáng)調(diào)這一點(diǎn)。如果你看過他們的官方介紹視頻就會發(fā)現(xiàn)，整個(gè)視頻的主要內(nèi)容就是他們強(qiáng)調(diào)把氫進(jìn)水出的燃料電池用在了電驅(qū)車上，氫進(jìn)水出很重要所以我們要再說一遍，為了防止你沒注意到我們還要再說一遍…
但他們沒告訴你的是：氫氣從哪來——我知道自然界到處都是氫元素，但除了恒星內(nèi)部外，沒有哪里是有大量氫氣存在的。燃料電池也不是隨便拿什么含氫元素的東西就能驅(qū)動。
一個(gè)事實(shí)是：現(xiàn)階段工業(yè)級別的制氫技術(shù)，效率普遍都非常低，而且往往會在制氫過程中就產(chǎn)生碳排放——這可比豐田所說的氫進(jìn)水出麻煩多了。
以目前成本最低的蒸汽甲烷重整法（SMR）為例，天然氣和水蒸氣加熱到1100°C，配合金屬催化劑會生成氫氣和一氧化碳。這種方法生產(chǎn)過程中就會耗費(fèi)大量的熱能，而且生成的一氧化碳不利用就是有毒氣體，利用了就成了溫室氣體二氧化碳。
不直接涉及溫室氣體排放的手段則有生物生成和太陽能/電能分解水等方法，如你所見，前者遠(yuǎn)沒有沼氣方便，后者則不如用電直接去驅(qū)動車。而且當(dāng)代的燃料電池最高轉(zhuǎn)化效率在60%左右，也就是說折騰了這一圈后，又得再損失40%才能發(fā)出電。這個(gè)模式的效率在純電動車的發(fā)電-輸電-充電-驅(qū)動模式面前簡直可笑。目前電驅(qū)領(lǐng)域最有發(fā)言權(quán)的人物之一，特斯拉的老大Elon·Musk在被采訪問道燃料電池車的問題時(shí)，也表示這種模式“非常蠢”。
而且效率也不是燃料電池所面臨的惟一問題。大家都知道氫氣是高度易燃易爆的，而且本身密度很低，所以需要安全可靠的高壓容器來儲存。你可能不知道的是，氫氣還有一個(gè)特性是和一般金屬接觸時(shí)會使之脆化，稱為“氫脆”。這要求氫氣的儲運(yùn)要由特殊的有機(jī)材料或者合金材料制成的容器進(jìn)行。盡管現(xiàn)在這類容器在安全性和成本控制上已經(jīng)有了很大進(jìn)步，但和只需要密封和防高溫的油箱或者鋰電池相比，一個(gè)承壓5000psi還要防氫脆的容器幾乎肯定會貴出很多。
這樣的前提下，豐田免費(fèi)共享那5000多項(xiàng)專利的舉動，更像是吸引別家一起入坑，好形成這個(gè)產(chǎn)業(yè)既成事實(shí)，讓他們有機(jī)會靠賣車收回多年來研發(fā)那些專利的成本。
燃料電池其實(shí)并不是什么新東西了。氫氧結(jié)合發(fā)電的設(shè)計(jì)早在19世紀(jì)就已經(jīng)出現(xiàn)，現(xiàn)代意義上的質(zhì)子交換膜燃料電池也是上世紀(jì)五六十年代就開始有了。目前燃料電池形成優(yōu)勢的領(lǐng)域只有三個(gè)：一是航天，因?yàn)槿剂想姵睾凸夥l(fā)電或者同位素?zé)犭姍C(jī)相比算是比較高效的發(fā)電方式，而且能順便生產(chǎn)水；二是軍事領(lǐng)域，因?yàn)槿剂想姵卦跐撏У慕^氣推進(jìn)系統(tǒng)（AIP）方面的對手是效率更低而且有大量機(jī)械部件的斯特林熱氣機(jī)；三是作為輸電網(wǎng)絡(luò)無法達(dá)到之處的發(fā)電方法。而現(xiàn)在豐田卻要在城市中大搞充氫站建設(shè)，以燃料電池之短搏純電驅(qū)之長，真是咄咄怪事。
