爲何氫動力汽車未盛行而電動汽車勝出？

氫燃料電池汽車並非只是科幻小說或遙不可及的研發實驗的談資。像豐田 Mirai 和現代 Nexo 這類氫燃料驅動的汽車已然現世，而且燃料電池技術正在積極演進，並受益於數十億美元的聯邦研究和基礎設施資金。那麼，爲什麼如今在美國的道路上幾乎看不到氫汽車呢？發生了什麼？

“答案非常簡單：經濟，”麻省理工學院能源倡議的高級研究科學家謝爾蓋·帕爾採夫（Sergey Paltsev）告訴《大衆科學》。政客和汽車製造商曾將那種能把氫的化學能轉化爲電能以驅動電動機的燃料電池視作乘用車的未來，但電池成本的下降以及現有加油基礎設施（例如：電網）的優勢使電池電動汽車遙遙領先。

“這可不單單是汽車的成本，”同時也是麻省理工學院可持續科學與戰略中心副主任的帕爾採夫解釋道。這是個重要的方面，因爲在加利福尼亞，低里程的氫能源汽車 以很大的折扣出售。

導致氫能源乘用車總體成本高於電池電動汽車的原因是缺乏加油基礎設施、能量轉換效率不高以及 加油站燃料的價格。

大規模轉向氫能源汽車需要大規模的基礎設施建設；據美國能源部的替代燃料數據中心顯示，如今美國有 55 個公共氫燃料加註站，幾乎全部在加利福尼亞州，而在全國範圍內，有超過68,000 個活躍的公共電動汽車充電站。（甚至在加利福尼亞州，爲氫能源乘用車加註燃料顯然是一件棘手的事，以至於它在 7 月引發了一起集體訴訟，起訴對象是豐田。）

在另一次與《大衆科學》的通話中，密歇根大學可持續系統和密歇根氫能源的聯合主任格雷戈裡·基奧利安（Gregory Keoleian）停下來再次確認汽車製造商是否仍在加利福尼亞州推出新的氫能源乘用車。雖然本田於 2021 年停止了其在加利福尼亞州可用的兩款氫能源乘用車的生產，但豐田和現代仍繼續在該州生產新的氫能源乘用車用於銷售。除了基奧利安教授追求精確之外，他的停頓還突顯了對氫燃料電池汽車的關注如何從乘用車轉向更有利的應用，包括中型和重型卡車以及航空。

“當純電動汽車在續航里程、加油時間方面出現問題，或者負載過重時，”基奧利安說。“這便是氫能夠發揮作用之處，比如在長途卡車方面。”

他解釋說，當涉及到鐵路和商用卡車之類的東西時，“您的加油站分佈更爲分散。您不需要加油設施集中分佈，也不需要它們遍佈每個角落。對於這些應用而言，藉助氫來實現脫碳着實是一個機遇。”

帕爾採夫表示：“明年不會有任何變化，或許未來五年內也不會，但氫動力汽車的發展前景更爲光明。”

一方面，如果氫在經濟的其他諸如重型運輸和工業等部分成爲“我們能源需求的更大來源”，那麼燃料供應和基礎設施方面的難題“將會更容易化解”，給氫動力汽車帶來“積極的外溢效應和協同作用”。

帕爾採夫指出，氫動力汽車在世界某些地區的經濟性已經優於其他地區——比如，他提到了日本，該國的電力成本頗高。

有幾家汽車製造商仍在對氫燃料電池乘用車進行投資，寶馬和豐田之間近期宣佈的合作便是例證；雙方宣稱，寶馬的氫動力量產車將於 2028 年推出。

帕爾採夫警告說，目前在美國等地氫動力乘用車所存在的不切實際的情況，也不是“放棄這一特定應用的理由”。他補充說：“未來我們可能出於許多其他原因需要它。”他指出，地緣政治問題是一個可能會擾亂電池原材料獲取的因素，這或許會讓氫動力汽車突然在經濟上變得更可行。