氢动力汽车详细解析：究竟是真环保，还是把污染转移的文字游戏？

最近这些年来全球对于环保问题是越来越重视了，为了环保不断升级规则比如更加严格的排放、油耗限制等等。平心而论这些环保规则的产生对于燃油车的发展造成了不小的影响，而在这个过程中催生了新能源汽车如纯电汽车、氢动力汽车等等。

随着新能源汽车的不断发展，又产生了新的博弈，那就是纯电汽车与氢动力汽车究竟谁更环保？很多车友对于氢动力汽车的追捧是盲目的，在他们眼中纯电汽车要用电、电池存在污染等问题，所以他们会说纯电汽车并不环保，而仅仅是起到污染转移的作用。而氢动力汽车才是真正的环保？事实真的是这样么？

氢动力的起源

实际上氢动力可以细分成两大类，其一氢内燃机，其二氢燃料电池。氢内燃机是很古老的产物，于1806年法国发明家弗朗索瓦·伊萨克·德·里瓦兹所设计命名de Rivaz，这就是氢内燃机的雏形。而几十年前宝马也曾尝试研发过氢内燃机，但受制于技术问题如回火、爆震、高负荷时的早燃（点火前就开始自燃）等等。而另一方面氢燃料内燃机的热效率并不比燃油发动机更有优势。

再结合氢气的易爆、易燃、不易保存等特性导致氢内燃机研发被搁置。而另外的则是如今的新宠—氢燃料电池，利用电解水的逆反应将H、O离子还原成水并产生电为锂电池充电，再用锂电池来驱动电机。因为氢燃料电池并不同于内燃机，内燃机是不断将燃料转换为动能并伴随很多热量，很容易导致氢气爆炸，但氢燃料电池相对要安全很多。所以如今的氢动力汽车皆是指这种氢燃料电池汽车。

氢动力汽车结构

如上图所示，氢动力汽车与纯电汽车其实是一回事，仅仅是在纯电汽车的基础上增加了一个氢燃料反应堆。它的运行原理则是利用氢、氧离子产生电与水，用电来驱动电机或给电池充电。实际上氢动力汽车并没有摆脱掉锂动力电池，很多朋友认为纯电汽车的锂电池存在污染，实际上氢动力汽车也同样存在这个隐患。氢燃料汽车的本质还是一辆纯电车，只是用氢气来发电、充电。

如上图所示这就是氢燃料电池发电的原理示意图，电解水可以产生氢气、氧气，这是我们初中化学课所学到的知识。大部分化学反应都存在逆反应，当然这需要在一定的催化条件下来产生。氢离子、氧离子在催化剂的作用下（贵金属）产生电解水的逆反应重新产生电与水，而电直接驱动汽车，所以从本质上来看：氢动力汽车=纯电汽车+氢燃料电池，所以说氢动力汽车与纯电汽车之间的分界线并不清晰。

氢动力汽车环保么？0碳电与零碳氢是否存在？

在谈氢动力汽车环保之前，不妨先思考下纯电汽车是否环保？相信很多朋友都清楚纯电汽车要用电，而我国以火力发电为主。火力发电要大量燃烧煤炭或其它化石能源，造成大量排放。所以火力发电厂所发出的电是存在碳排放的，所以纯电汽车使用这样的电并不能算作真正意义上的环保，而仅仅是某种形式上的污染转移。绝对环保的电所指的是0碳电，比如水电、风电、核电。

那么氢动力汽车环保么？要想使氢动力汽车实现真正意义上的环保，那么就需要制备出0碳氢。就目前来看主流工业级制造氢气的手段无外乎电解水或利用化石能源制备，整个过程离不开点的支撑同样会导致温室气体的产生。当然这与电能结构关系紧密，如果是利用水电、风电、核电、光伏电制造的氢气符合0碳氢。0碳氢与0碳电的概念是一致的，纯电汽车只有使用0碳电才是真正意义上的环保。

同理氢动力汽车只有使用0碳氢才能算做真正意义上的环保，否则也仅仅是某种形式上的污染转移。这一点几乎与纯电汽车所面临的尴尬是一样的，所以无论是纯电车、氢电车是否环保关键在于电能不能做到0碳，如果做不到，那么氢电汽车甚至比纯电汽车还要污染。这涉及到能量转换的问题，氢电汽车比纯电汽车多两次能源的转换过程，而能量转换必然存在损耗。

纯电汽车与氢电汽车的能量流向差异

如上图所示纯电汽车直接使用发电厂所发出的电，电充入电池、电池来启动电机实现行驶。而下图则是氢动力汽车的能量流向示意图，发电厂所发出的电用来制造氢气，这存在能量转换产生损耗的过程。而氢气与氧气在催化剂的作用下生电的过程中产生了第二次能量转换，再次出现损耗。也就是说氢动力汽车是先用电制氢、再用氢制电来驱动车辆。

那为啥不直接用电呢？直接用电产生的能量损耗很小，而先用电制氢、再用氢制电等于多了两次损耗。所以只要电不是0碳电，那么氢动力汽车造成的碳排放污染会比纯电汽车更多。因为电制氢、氢制电的过程所消耗的电量比直接用电更多，所以氢动力汽车怎么可能环保？只要是在以火力发电为住的环境下，氢动力汽车不可能环保、会比纯电汽车更不环保，因为它更费电。除非制造氢气的电是0碳电=0碳氢。

日系车企为何曾押宝氢动力？

写到这各位该明白氢动力汽车该如何实现环保了吧？氢气是环保，但氢气在自然界中并不大量存在，而需制备，不否认有更环保的制氢手段，但就目前来看达不到工业级生产规模，不够用。日系车企曾押宝氢动力汽车在于客观条件，日本发电是以核电、火电为主的。日本面积不大但却拥有55座运营的核电站（曾经），核电占比接近50%。

要知道核能发电几乎没有温室气体排放，而用核电去制氢，所制造的氢气=0碳氢=绝对环保。最初的构想在于夜间用电低谷，利用核电去电解海水来制造0碳氢，从而促进氢动力环保理念的构建。实际上这种理念是非常狭隘的，同样具备了加拉帕戈斯化的特征。日本核电站多、核电占比高，并不代表其它地方的核电站多、核电占比也高啊。很多地方都是以火力发电为主，火电就没办法获得0碳氢，这是客观事实。

所以氢动力汽车实现环保需要一系列的先决条件，也就是说必须在特定的条件下才能实现环保，否则即是污染转移。在福岛地震后日本关停了几乎所有的核电站，之后氢动力汽车环保的理念就站不住脚了，因为依靠火电制造的氢气并不环保。后来川崎跑到澳大利亚用褐煤（品质很差的煤）制氢，然后把二氧化碳等气体封闭在海底岩洞内，这是不是污染转移？所以这氢动力汽车并不代表环保，是否环保取决于氢气是如何获得的。制氢做不到0碳，那氢气又算是哪门子清洁能源呢？不还是污染转移么。