最近光伏龍頭 $隆基股份(SH601012)$ 入局氫能， 引起不少的騷動。 長期以來兩大熱門綠色能源，電能和氫能圍繞誰是終極潔淨能源的車用能源一直爭論不休。對於想把握未來投資大方向我也一直想弄明白這個問題，至少有自己的一個研究和看法。 最後對錯其實問題不大，最重要的是過程。為了縮小討論範圍，這裡討論的是純電驅動及氫燃料驅動汽車，氫轉化為電能再驅動的這裡暫不討論，P.S. 如鋼鐵俠 Elon Musk 所言：“氫燃料電池的投資非常愚蠢”。
但也可以從前兩種汽車的討論中得到一些結論。
原來我是一個氫能支持者，因為由水來由水去，用的時候也方便，像加汽油那樣注入就可以，不用充電。 所以我認為氫能最後會取締電能，以後的電動車都會變成氫能源汽車。
但當時不明白為什麼電動車的發展比氫能源車更普及，而Tesla會堅定選擇電動而不是氫能，而中國大部分的廠商也押注電能，例如 $蔚来(NIO)$ 。 當然也有廠商選擇發展氫能源， 例如Toyota. 後來經過一些研究，慢慢地開始轉變我之前的立場， 現在的結論是，兩種能源汽車會同時存在並發展，但電能汽車會佔絕對主流，至少在中國是這樣。 以下分享一下我所整理的資料以及看法。
電和氫其實都只是能量的一種載體，可以相互之間的轉化，但每次的轉化都需要一定的代價。 這個代價就是能量的消耗。
坊間認為氫動力汽車比電能汽車優勝的論點有：
氫是宇宙中最多的元素，從某種意義上是取之不盡。但地球上的氫都不是單獨存在。需要一系列的轉化。 現在使用比較廣泛，沒有污染，可以大規模使用，而且能量轉化效率比較高的算是電解水制氫。
根據2019年11月杨裕生在中國科學報發表的文章提到，現在從電到分解水得到氫的能量轉化率達到85%。這個比2020年歐洲運輸環境聯合會發布的76%高。但無論如何, 消耗是必須有的.
氫能源可以像加油一樣, 3~5分鐘就可以行使600+公里.
這的確是一個優勢. 但正如<NIO, 中國版的APPLE> 所描述的, 還電池技術很好的解決了時間的問題. 只要換電站足夠多. 續航並不是問題. 另外, 隨著電池技術的發展. 這個差距將會很快的縮短.
電池在冬天的低溫和夏天的高溫活性會大大降低，導致電池消耗加快。在極端環境可能不能供電。
電池蓄電和轉化率會隨著壽命的增加而降低。
製造鋰電池本身就是一個污染
這三個優勢在於儲存能量的介質. 氫能在儲存過程中都以高純度氫的形式存在. 而電能則需要電池. 暫時使用最廣泛的是鋰電池. 最新Tesla發表的無陽極鋰電池研究論文已經將電池能量密度提升到 360Wh/kg, 但與氫能的理論能量密度143MJ/KG還有一段很長距離. 理論歸理論, 根據2020年歐洲運輸環境聯合會研究, 從氫能經過壓縮,運輸最終轉化為汽車動力的過程, 能量轉化效率非常低.
就算用杨裕生的數據85%, 對比起直接電能轉化, 效率還是差很遠.
電池材料的技術已經有了長足的進步. IBM 與 Mercedes-Benz、電池電解質供應商 Central Glass、及電池製造商Sidus 等公司共同研發的新電池不含鈷與鎳. 新加坡南洋理工大學的最新發現利用一種橘子皮就能夠從廢舊鋰電池裡面提取出大約90%的重金屬。這項技術會大大降低罹電池污染。
廣汽佈局石墨烯電池.
日本三洋化成工業將在2021年春天展開「全樹脂電池」的量產.
這些新的電池發展趨勢, 都將氫能源所擁有的優勢大幅縮短.
氫能在使用前需要從空氣中淨化出氧氣，因此會在使用過程中順便淨化空氣中的二氧化碳和灰塵。
這個其實不能說是優勢了. 只要把碳燃料驅動的汽車都換成不含碳, 則空氣中的二氧化碳已經可以減少大約30%
然而電能汽車比氫動力汽車有不少的優勢. 例如
- 轉化效率相對較高
- 動力系統比較簡單，維護成本低.
- 加電站建設和投資比氫電站的要簡單和成本低, 所以加氫站數量相對少很多.
- 氫能暫時比電能不穩定, 因此安全是一個重要考慮.
而在中國, 電能汽車有著非一般的優勢. 頭部有隆基股份及信義等光伏企業帶領著太陽能板及儲能的技術發展, 幾乎壟斷全世界核心技術的特高壓技術(引申閱讀：從電動汽車到碳中和背後的小小陰謀論)把電能极高效的電網從西部地傳輸到全中國, 尾部有比亞迪, $宁德时代(SZ300750)$ 專注電池技術的發展以及蔚來,小鵬,理想等車企專注整體的發展. 因此, 從第一原理的角度, 看不到氫能取代電能的可能性. 從中國產業鏈的角度, 暫時更看不到氫能比電能的優勢, 也暫時沒看到有這個趨勢. 但氫能是不是沒有發展的空間呢? 當然不是, 只是我認為電能將會是未來的主導能源, 而不是氫能.