氢元素：宇宙中最丰富的元素，地球上的能源误解

2023-08-27 理论教育版权反馈

【摘要】：提到氢元素，我们对此一直有几个很大的误解。丰田的官网上写着这样一句话：“宇宙中最丰富的元素，最清洁的能源——氢”。氢元素在地球上的含量确实很丰富，但大多是以水等化合物的形式存在，能作为能源使用的氢单质几乎不存在。美国比日本的情况还要糟糕，到目前为止，全国只有20多所加氢站。

在丰田汽车发售燃料电池汽车（Fuel Cell Vehicle，FCV）“MIRAI”的时候，特斯拉的CEO（首席执行官）埃隆·马斯克嘲讽道：“燃料电池就是傻瓜电池”。笔者也认为FCV并不会普及。

提到氢元素，我们对此一直有几个很大的误解。丰田的官网上写着这样一句话：“宇宙中最丰富的元素，最清洁的能源——氢”。然而，在地球上，“氢”既不“最丰富”，也不“最清洁”，更不是“能源”。

氢元素在地球上的含量确实很丰富（并不是最丰富的），但大多是以水等化合物的形式存在，能作为能源使用的氢单质（H2）几乎不存在。因而，我们只能通过电解水制氢或者天然气（CH4）制氢。而这个过程是需要使用能源的。因此氢并不是能源本身，而是搬运能源的媒介。

另外，“清洁”这个表述也不严谨。使用氢的时候的确不会产生二氧化碳，但在通过天然气制氢等方法得到氢的过程中，还是会产生二氧化碳。

更重要的是，发挥出FCV的便利性所必需的加氢站的建设步伐太过迟缓。支持FCV研发的政府虽然承诺道：“到2015年年底要建成1000个加氢站”，但是到2016年9月为止，只建成了92所。

美国比日本的情况还要糟糕，到目前为止，全国只有20多所加氢站。虽然有丰田相关人员表示：“电动汽车续航距离短，无法在国土辽阔的美国行驶”，但要在美国这样的幅员辽阔的国家的所有地方都建立起加氢站是很困难的。放弃FCV是“终极环保汽车”这个想法反而比较现实。