氢能和锂电池谁才是未来，这是近一段时间争论非常激烈的一个问题。在弄清楚这个问题之前，我们先来弄清楚第一个问题：

1.关于汽车技术的进化路径

很多人一提到新能源汽车，就说是电池、电机加彩电、冰箱、大沙发，毫无技术难度可言，这其实是一叶障目、认知停滞的看法。就像过去的大彩电相比于现在的液晶电视虽然重量大很多，但不能推导出液晶电视比显像管技术简单这样的结论，这已经是两个不同时代的产物。

汽车也一样，内燃机、齿轮和变速箱代表了机械时代的产物，而电池、电机、芯片和传感器则代表了电气时代的产物，冷兵器和步枪相比不能同日而语。电池、电机、芯片、传感器对内燃机、齿轮和化石能源的替代，大大简化了汽车内部的动力和传输结构，大量高性能芯片和传感器的运用不单大幅度提升了汽车内部线路的集成化程度和微型化程度，还大幅度提升了汽车对内外部环境的感知能力，软件对各个部分系统以及电机的精准化操控，使得汽车的智能化程度也有了质的飞跃。汽车的安全性、舒适性、易用性、人性化程度大大提高，降低了驾驶门槛和司机的驾驶负担。

用战斗机的研发路径来类比，也有相似的路径。第三代战机的典型特征是机械传动和机械化仪表，笨重，集成化程度低，操控难度极大，很难做出各种复杂的机动动作，态势感知能力也很弱，对飞行员驾驶技能要求极高。到了第4代战机则被电传操控系统和玻璃化座舱所取代，态势感知和探测能力有了质的飞跃，机载计算机和电子系统的高度集成化，大大降低飞行员操控负担，同时飞行员也能轻松做出各种复杂的机动动作。到了第5代战机，则有可能被复杂的多传感器融合、强大的感知能力和人工智能全自动驾驶所取代。第5代战机对战场环境的感知能力和计算判断能力已经非人脑反应所能比拟。

内燃机即将被淘汰，这已经是一个不需要争论的问题，这是一个事实。很多自媒体在吹嘘日本已经在研发氢内燃机，我只能笑笑。无论是汽油内燃机，还是氢内燃机，或者是甲烷内燃机，本质上都是内燃机，只是燃烧的能源不同，不会改变它机械结构的本质。电机的电气化属性决定了它是电子时代的产物，它与芯片和软件能实现最完美的操控匹配。

聊到这里，我们就能很好的理解现在市面上各种形态的汽车了。我把汽车技术进化路线大致概括如下：

油车—轻混—油混—插混—增程—纯电

轻混和油混基本上还是发动机为主，电机提供辅助动力；插混是发动机和电机并行，共同提供动力；而增程是发动机只负责发电，完全由电机提供动力；而到了纯电则发动机系统完全被去除，只保留电池，动力输出完全交由电机。这是一个发动机逐渐向电机系统过渡，发动机系统比例逐渐缩小直至完全退出的演变过程。

到这里就非常清楚了，目前制约纯电普及，插混和增程大行其道的唯一原因就是电池能量密度不够，在电池能量密度不够的情况下，只能由发动机辅助发电，提供更多电力。另外大家争论的是插混还是增程哪个更先进也就一目了然了，不是设计的越复杂就越先进，增程在进化程度上更高一些，目前以长城DHT为代表的插混和以理想为代表的增程的销量对比情况就说明了一切。

到这里我已经很清楚的解析了汽车技术的进化路线，以及内燃机必然被淘汰的原因。

接下来我们再讨论一下第2个问题：

2.氢能的本质是什么，将来主要的应用领域在哪？

很多人一提到氢能，就说它是一种环保无污染的新型能源。但是氢的本质到底是什么？氢本质只是一种储能方式，我们要得到氢还需要使用其他的能源，比如说电力来电解水生产氢，其实就是把电能转化为氢能储存起来，使用的时候还要再次把氢转化为电能来使用，而且转化过程中还有很大的损耗。如果电解水使用的电是煤电，我们就不能轻易得出氢环保的结论，除非我们使用的是风电，或者是太阳能发电等清洁电力。

那我们为什么还这么看重氢能呢？说到底还是看中了氢的环保特性，如果不问氢的来源，只考虑氢本身，氢燃烧只产生水，并不像石油和煤炭那样燃烧对大气和环境有严重的污染，那有人会问，既然风电和太阳能发电是清洁能源，为什么我们不直接使用电，还要把电转化为氢能，最后使用的时候还要再把氢能转化为电能，这不是脱裤子放屁吗？这就不得不提风能和太阳能发电不连续的问题，白天能发，有阳光有风的时候能发，夜晚不能发，没风的时候不能发，这就决定了风能和太阳能发电必须和储能设备相配合才能削峰填谷，形成连续稳定的电力输出。

储能有多种方式，比如抽水储能、飞轮储能、空气压缩储能、超级电容储能、化学储能（氢储能、电池储能等）。这里面能够大规模运用并且能灵活运输的，就只有化学储能。以氢储能为例，我们可以把太阳能发出的多余电力通过电解水转换成氢气储存起来，夜晚太阳能不能发电的时候，再通过火电装置把氢能转化为电能，就达到了削峰填谷，稳定输出电力的目的。而且氢气加压液化之后，还可以通过汽车、船舶、管道等方式实现远距离运输，买卖和出口都十分方便，在电网覆盖不密集、充电装置不普及的地方，氢能的使用也更加方便一些。

氢的主要优点可以概括如下，一是环保，燃烧主要产生水，无污染；第二是能量密度高，热值高，因此使用成本也相对较低；第三，氢在被液化之后，能够以各种方式实现远距离的运输，大规模的出口也更加方便。

然而，氢的缺点也很明显，第一，氢具有氢脆现象，氢原子非常小，很容易渗透到金属内部导致金属开裂，因此普通的容器不能用来存储氢，需要使用碳纤维的压力容器，成本相对较高。第二，氢非常容易发生爆炸，轻微的渗漏就会导致剧烈爆炸，存储运输和使用的安全要求都非常高。第三，虽然氢的热值高，能量密度大，使用成本相对较低，但是氢的生产成本较高，相比电池储能并不具备优势。

氢能的这些特性决定了氢能将来的主要前景在公共事业领域，比如大规模的发电、储能、能源分发运输、能源出口等，在私人领域应用前景不大，比如汽车动力、家庭取暖做饭等并不适合。

3.关于燃料电池的问题

有人说除了氢内燃机之外，日本还有先进的氢燃料电池技术。既然内燃机注定要被淘汰，那么氢燃料电池会不会成为将来汽车的最佳动力来源呢？氢燃料电池的本质还是把氢能转化为电能，电能再去驱动电机，既然我们能够直接用电力驱动电机，为什么还要用氢发电，再用电力去驱动电机，这不是脱裤子放屁纯属多余吗？其实这又回到了那个问题，就是电池能量密度不够的问题，氢燃料电池的本质还是一种增程电车的方案，只不过普通增程电车是用汽油发电来补充电池里程短的问题，而氢燃料电池是用氢发电来补充电池里程短的问题，本质没有什么不同，都是增程方案，只不过氢发电相比于汽油发电更加环保。如果电池的能量密度问题解决之后，氢相比于电池没有任何竞争优势。

4.接下来，我们再讨论一下氢储能和电池储能的比较问题

储能分为大储和户储，所谓大储主要是指发电厂、电网，以及工商业领域的储能，户储主要是指用户储能和便携式储能。作为发电厂，除了风力发电和太阳能发电之外，要得到清洁电力就只能使用氢气或者是天然气燃烧发电，因此氢能是将来清洁发电不可或缺的能源形式。而电发出来之后，多余的电量要存储起来，氢储能和电池储能都是需要的。要实现能源出口，或者对电网覆盖不到的地方销售能源，氢能也是主要方式。而电池是电站、电网中削峰填谷，储存多余电力的主要方式之一，这两种储能方式是相互补充的。而在户储和便携式电源方面，电池将是主要形式。

5.最后，我们再来讨论一个问题，就是大家争论得非常多的关于电池污染的问题。

石油、煤炭等能源的污染，主要是对大气的污染，大气污染的治理相当困难，而且成本高昂。虽然电池本身是一种污染物，但是电池以固体形态存在，电池的管理、回收和再利用，相比于大气治理要容易得多，可以建立一个封闭的循环回收管理体系，成本也低得多。氢气本身虽然环保，但是氢的生产如果不是使用清洁电力，那么氢也并不环保。

因此我们在分析汽车技术进化路径、氢能的本质、氢能的主要应用领域以及关于电池环保问题之后，我们就可以得出如下结论：

如果电池在解决：能量密度、成本、回收再利用这三大问题之后，电池相比于氢能具有更大的优势，也具有更广阔的应用前景。当然，电池和氢能不是一个相互替代的关系，它们是一个互补关系，在特定的领域氢能依然具有优势，比如清洁发电、大型能源存储、能源运输、能源进出口等。