说到公交车，氢能还是电动会赢？

说到公交车，氢能还是电动会赢？
清洁交通需要清洁车辆。新能源的发展对于公共交通革命至关重要，每个都有利有弊。

寻找新方法长期以来，为世界车辆提供动力一直是应对气候危机的重要组成部分。谈到小型乘用车，毫无疑问，未来属于纯电动汽车，而不是氢燃料电池驱动的汽车——另一种可行的选择。然而，随着车辆尺寸的增加，氢能成为越来越有吸引力的选择。对于公共汽车，一些人认为氢动力与电池电动汽车相比具有几个关键优势。其中哪一项最终成为公共汽车的主要技术也可能对其他交通方式产生影响。

纯电动汽车和氢燃料电池汽车具有相似的推进系统。两者都储存能量来驱动电动机。然而，在后者中，以氢的形式储存的能量通过燃料电池转化为电能，而不是储存在可充电电池中。

2020 年电动汽车销量达到 300 万辆，比 2019 年增长 40%，目前全球约有 1000 万辆电动汽车上路。氢燃料汽车的登记量仍然比这低三个数量级，全球只有26,000 辆在路上行驶，主要集中在三个国家：韩国、美国（主要是加利福尼亚州）和日本。虽然市场上仍有几款由丰田和现代等公司生产的氢燃料电池汽车，但它们往往比电池电动汽车更贵，而且目前很难加燃料：在大多数地方，加油站比充电站少。

但是当涉及到更大的车辆时，情况就不是那么清楚了。随着车辆变得越来越大，电动化变得越来越困难，需要越来越大的电池。对于长途卡车等能源密集型应用，一些专家表示氢可能是最佳选择。

在这个范围内，公共汽车介于汽车和卡车之间。“最大的问题是公共汽车的质量，”牛津大学能源和交通系统建模研究员 James Dixon 说。“电池的能量密度相对较小：能量密度约为液态碳氢化合物燃料（如汽油或柴油）能量密度的 1/40。” 他补充说，氢的能量密度（每单位体积质量或面积可储存的能量）也相对较低——比石油燃料低四到五倍，但远高于电池。

中国已经有大约 5,300 辆氢燃料电池公交车在路上行驶，占全球车队的绝大多数，但其他国家也在投资这项技术。总部位于北爱尔兰的公共汽车制造商 Wrightbus 的董事总经理尼尔柯林斯表示，他的公司与技术无关，并且正在制造电池电动和氢燃料电池公共汽车。它将公交运营商客户的旅程数据输入到一个工具中，为其车辆的不同驾驶周期建模，以帮助他们找到适合该特定路线的最佳技术解决方案。

氢气的优势包括更短的加油时间和通常更大的油箱范围。但柯林斯说，氢技术和基础设施更昂贵，而使用电动巴士的行业技能也可能高于氢。Dixon 还指出，对氢的关注之一一直是它的安全性。“它具有相当大的可燃性极限，而且众所周知，要在不泄漏的情况下保存在加压容器中是非常困难的，”他说。“在基础设施方面，电力要容易得多，因为你不需要液体燃料卡车四处行驶。”

尽管如此，柯林斯说，在像香港这样的多山城市中，氢气可能是更好的选择，那里也非常温暖潮湿。“这对电动公交车来说将是个问题，因为降温和爬山只会耗尽电池电量，”他说。“但如果城市相对平坦，行程时间相对较短，既不明显温暖也不明显寒冷，电动汽车可以做得很好。”

一些地区已成为氢的早期采用者。在委员会设立氢气加气站后，阿伯丁已成为氢气中心，为道路清扫车和垃圾车以及公共汽车和汽车加油。美国已经宣布了多项计划来支持氢燃料基础设施的推出，尽管电动公交车目前更为普遍。

但除了使用过程中的比较，还有其他注意事项需要牢记。氢气被认为是一种潜在的清洁燃料，因为它可以使用清洁电力通过电解制造，并且从源头上没有温室气体排放。化石燃料行业也在关注“蓝色”氢——使用化石燃料制造氢，但捕获碳并将其储存在地下。

然而，目前世界上绝大部分的氢气供应来自简单地燃烧化石燃料。理论上，蓝色氢能实现净零排放，但实践研究表明排放量仍然很大。“目前捕获的排放量比例范围通常在 40% 到 80% 之间，”Dixon 说。

柯林斯说，氢气可被视为储存多余可再生能源的一种有用方式。尽管如此，将清洁电力转化为氢气的效率远低于直接在汽车中使用，Dixon 说。此外，我们生产的清洁氢气量相对较少，可能需要用于其他难以实现电气化的行业，例如长途运输和钢铁行业。对于氢燃料巴士的所有潜力，它们的缺陷最终可能会超过它们的好处。

Dixon 说：“在我看来，电池电力是任何可以实现的交通工具的明显解决方案，因为它可以提高效率。” “除非你在物理上不能给它通电，就像一艘大船或飞机，否则我认为你有某种热力学义务这样做。”