氫燃料電池真的是傻瓜電池嗎？特斯拉為什么不用氫燃料作為電池？

特斯拉未來(lái)是否會(huì)從電池轉(zhuǎn)向氫能？特斯拉CEO馬斯克，此前曾將氫燃料電池稱為傻瓜電池，并稱這項(xiàng)技術(shù)令人難以置信的愚蠢。

在這一點(diǎn)上，大多數(shù)業(yè)內(nèi)人士似乎都站隊(duì)馬斯克，同意他的觀點(diǎn)，目前來(lái)看，幾乎沒(méi)有看到任何氫動(dòng)力汽車投放在市場(chǎng)上，如果有的話，也是屈指可數(shù)，為什么馬斯克不看好氫能源汽車？

我們制造鋰離子電池所需的金屬，比如鎳、鈷、鋁、錳和鋰，這些金屬一直都很昂貴，這些金屬在市場(chǎng)中被瘋狂的抬價(jià)，這也給電動(dòng)車行業(yè)帶來(lái)了一些不利的影響。

人們也開始思考，氫能源汽車或許也可以是一個(gè)新的方向，氫元素是已知宇宙中最常見(jiàn)的元素，有沒(méi)有一種可能我們把氫元素合理的利用起來(lái)，成為為汽車提供動(dòng)力的能源。

氫氣是一種極其易燃的燃料，一般會(huì)用液化氫作為燃料，但其實(shí)氫動(dòng)力汽車，在正常情況下并不涉及燃燒。氫動(dòng)力汽車的工作原理，是將氣態(tài)氫儲(chǔ)存在高壓罐中，高壓罐是能量?jī)?chǔ)存的地方，當(dāng)汽車啟動(dòng)時(shí)，氫氣被釋放到燃料電池中，里面的氫氣就會(huì)轉(zhuǎn)化為電能。

氫燃料電池在結(jié)構(gòu)和功能上與普通的電池非常相似，它有一個(gè)陰極和一個(gè)陽(yáng)極，其間有一個(gè)電解質(zhì)隔板，它會(huì)分解出電子，這些電子穿過(guò)兩邊之間的導(dǎo)電電路，氫氣以極高的壓力通過(guò)陽(yáng)極或負(fù)極進(jìn)入電池，在那里，它遇到由鉑制成的催化劑分離器，當(dāng)氫分子遇到鉑時(shí)，它們會(huì)分解，并釋放兩個(gè)電子，自由電子會(huì)進(jìn)入導(dǎo)體，并通過(guò)為汽車提供動(dòng)力的電路，剩余的氫離子通過(guò)電解質(zhì)隔板進(jìn)入電池的陰極或正極并再次相遇，他們將與氧分子結(jié)合并產(chǎn)生水，然后水作為無(wú)害的副產(chǎn)品從電池中分離。

為什么馬斯克認(rèn)為用氫燃料電池供電很愚蠢呢？

氫，是整個(gè)宇宙中最常見(jiàn)的元素，它是現(xiàn)存最輕的元素，它無(wú)色無(wú)味、無(wú)毒，但地球上并沒(méi)有單獨(dú)存在的氫分子，氫一般都會(huì)與其他元素一起，以化合物的形式存在。

比如，如果需要依賴氫燃料電池提供動(dòng)力，所需的純氫氣，就需要從其他的物質(zhì)中分離出來(lái)，這就是大問(wèn)題的所在。

氫氣的獲取方式有很多種，一種方法是電解，用電把水分解成氫氣和氧氣，實(shí)現(xiàn)這一功能的設(shè)備稱為電解器，工作原理與一般燃料電池的工作原理相反。

另一種獲得純氫氣的方法，是從天然氣等化石燃料中提取，被稱為蒸汽重整，其工作原理是，在加熱的高壓環(huán)境中，將甲烷氣體與水蒸氣結(jié)合，混合物分解成氫氣和一氧化碳，接著氫被儲(chǔ)存起來(lái)，一氧化碳被釋放到大氣中，由于在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生了溫室氣體一氧化碳，所以，以此方式獲得的氫被稱為灰氫。

綠色氫氣的生產(chǎn)成本要比灰色氫氣高得多，這種情況下，你認(rèn)為生產(chǎn)商會(huì)選擇哪種方式來(lái)制造氫氣？

答案是顯而易見(jiàn)的，為了減少成本，他們會(huì)制造灰氫來(lái)獲得氫氣，因此對(duì)環(huán)境也是有一定影響。

氫動(dòng)力汽車的最大問(wèn)題就是效率

將氫氣轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程中，都會(huì)有能量損失，以氫燃料電池為例，能量輸入從氣體產(chǎn)生開始，能量輸出為汽車提供動(dòng)力，一前一后之間的能量損失平均為62%或者更多，在最極端的情況下，能量損失可能會(huì)高達(dá)78%，所以這意味著氫動(dòng)力在汽車中的效率在38%~22%之間，雖然它的效率并不高，但它仍然比內(nèi)燃機(jī)要好，內(nèi)燃機(jī)的效率最低只有13%。

但與電動(dòng)車的電池效率相比，這兩種燃料都相形見(jiàn)絀，電動(dòng)車電池的效率在73%~80%之間，這就是馬斯克認(rèn)為氫燃料電池愚蠢的令人難以置信的原因，因?yàn)轳R斯克是一個(gè)非常講究效率的人，效率是特斯拉所做一切背后的驅(qū)動(dòng)力，他們所做的每一步都是為了提高效率，所以他說(shuō)只有傻瓜才使用氫燃料電池。

每一種電池都有利弊

1、電池

電池所需的原料，需要大量的開采和加工，這意味著人們?cè)诤笃谥圃祀姵氐倪^(guò)程中，會(huì)消耗大量的能源，產(chǎn)生大量的有害垃圾，最終的結(jié)果是鋰離子電池只能在最佳狀態(tài)下工作幾年，然后逐漸變質(zhì)，直到我們把它扔進(jìn)垃圾桶。

因此，人們正在開發(fā)更可持續(xù)使用的化學(xué)電池，比如磷酸鐵鋰電池，它對(duì)稀有金屬的依賴要少得多，研究人員正在試圖解決如何大規(guī)模回收電池的問(wèn)題，他們?cè)谠噲D制造一個(gè)閉環(huán)，真正生產(chǎn)出綠色、無(wú)污染可再生的能源，從而為更多的資源開采和制造業(yè)提供動(dòng)力。

2、氫燃料電池

也有一些問(wèn)題存在，我們知道通過(guò)電解可以制造綠色氫氣，但就燃料電池價(jià)格并不便宜。

事實(shí)證明，制造氫氣，并將其轉(zhuǎn)化為電能所必需的設(shè)備，仍然需要稀有金屬和鉑族金屬才能發(fā)揮作用，所以開采金屬資源，環(huán)境仍然受到威脅和破壞，但是，綠色氫氣和燃料電池還有改進(jìn)的余地，人們正在研究如何讓電池變得更好，效率更高。

氫燃料電池與普通電池哪一個(gè)更好？

兩種技術(shù)對(duì)比

1、氫能源汽車加氫，可能需要大概5分鐘時(shí)間，前提是找到一個(gè)加氫站；電動(dòng)汽車充滿電需要45分鐘到1小時(shí)，而對(duì)于電動(dòng)車來(lái)講，充電樁卻隨處可見(jiàn)。

2、氫燃料對(duì)于重型和商用車輛十分友好，因?yàn)榭梢栽跉錃夤拗袃?chǔ)存更多的能量，對(duì)于需要消耗大量能量的運(yùn)輸車輛來(lái)說(shuō)，氫燃料電池可能是最好的解決方案。

不過(guò)，特斯拉也制造一輛電池驅(qū)動(dòng)的半掛運(yùn)輸車，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)，柴油動(dòng)力半掛車和電動(dòng)半掛車之間的差異，基本上也可以忽略不計(jì)，當(dāng)然，特斯拉半掛車不會(huì)像氫動(dòng)力半掛車那樣有超強(qiáng)的續(xù)航能力，會(huì)受到一點(diǎn)限制而已。

但是，特斯拉并不生產(chǎn)氫燃料電池，他們沒(méi)有任何加氫設(shè)備，馬斯克認(rèn)為當(dāng)公司已經(jīng)擁有一個(gè)良好運(yùn)行的系統(tǒng)時(shí)，開發(fā)和實(shí)施一項(xiàng)全新的技術(shù)是沒(méi)有太大意義的。