邋遢道人昨天轉了兩個帖子談電動汽車問題，后來又自己寫貼談，今天又寫了一帖。

正業網友在跟帖中說：“資本的性質，決定了他們這些傳統汽車產業資本家和國內買辦會以各種形式瘋狂的阻撓電動汽車發展！！”
這位網友的說法可能代表了一部分網友的意見。

還有一些網友則認為：化石能源遲早要用完，所以必須找到替代能源。

上面這兩個說法，都是無法用來支持電動力汽車的。

我們先要明白：電能本身不是能源，而是從別的能量轉化過來的。
所以，使用電動力并不能解決能源問題，能源還得從別處找。
若說化石能源遲早要用完，那么，原子能燃料也遲早要用完，而水力發電和風力發電的潛力并不多，太陽能發電又受到技術上和客觀條件的限制而難以推廣，可控熱核反應至少在幾十年內還看不到希望，如果每年的能量消耗仍然像如今這樣不斷增長，那么，能源問題的解決其實是沒有辦法的。

下面就來談談電動力本身的問題。其實，電池成本只是一個方面，主要還是電池的體積能量密度問題。

美國前總統小布什剛剛上臺的時候，曾經宣稱要搞以“氫能源”為基礎的“氫動力汽車”，然而第二年就沒了下文。
當時美國也有不少人說這是受到“傳統汽車產業資本家”的無理阻撓。其實并不是這么回事，而是體積能量密度問題。

單位質量或單位體積的燃料能夠提供的能量，稱為燃料的“能量密度”。
單位質量的能量密度，煤是29兆焦/公斤，柴油是33兆焦/公斤，汽油是46兆焦/公斤。
而氫氣是142兆焦/公斤，是汽油的3倍多，是柴油的大約4倍多，是煤的5倍多。
也就是說，如果燃料的重量相同，則氫氣能夠提供的能量比汽油、柴油、煤要多好幾倍。
因此，看起來氫作為燃料確實很有優勢。

但是，非常遺憾的是：常溫常壓下，氫氣比重為0.069；而汽油是0.75，柴油是0.85，煤是1.3左右。
因此，就體積能量密度而言，氫氣是9.8兆焦/升，柴油是28兆焦/升，汽油是34兆焦/升，煤是38兆焦/升。
也就是說，一定體積的氫氣能夠提供的能量，是相同體積柴油的三分之一左右，是相同體積的汽油或煤的四分之一左右。
大家在這里看到：在汽油、柴油和煤三者之中，單位體積所含能量最高的是煤，其次是汽油，再次是柴油。
當然，考慮到相對而言煤燃燒不容易完全，實際利用率略低于汽油和柴油，所以實際上煤與汽油的單位體積能量密度差不多，而汽油高于柴油。
這也就是煤作為一種并不很好的燃料（燃燒時污染大，作為化工原料被燒掉比較浪費）卻沒有被淘汰的原因。

這樣，事情就很清楚了：如果燃料的體積相同，氫氣能夠提供的能量比汽油、柴油、煤要少好幾倍。
一般情況下，作為汽車動力的燃料，其體積才是確定值，于是氫燃料就并無優勢了。
當然，氫氣要比汽油、柴油、煤更容易完全燃燒，因而能量轉換效率要高一些，但是也并沒有高上兩三倍，所以氫燃料仍然沒有優勢。

那么，如果把氫氣變成液態或固態，是否可以解決這個問題呢？
非常遺憾：液態氫的比重是0.07，固態氫的比重是0.0807，只比氫氣高一點點。
其原因是：氫氣分子不是極性分子，分子之間的相互作用很弱，形成液態和固態之后，體積變化也不大。
因此，美國前總統小布什聲稱要搞什么“氫動力汽車”，純粹是瞎忽悠。當然，也可能是小布什被別人瞎忽悠了，再來瞎忽悠美國人民。

不過，氫動力從理論上講也不是完全沒有一點希望。有的網友可能聽說過“金屬氫”，它是氫氣在極端高壓下形成的固體，能夠導電，所以稱為“金屬氫”。
根據理論計算，金屬氫的比重大約是1.15，這與煤的比重差不多了。因此，金屬氫的體積能量密度可以高達163兆焦/升，比汽油、柴油和煤高得多。
可惜，金屬氫這東西現在還只是理論上預測可以存在，而且需要上百萬個大氣壓下才能實現，所以直到現在還沒有哪家實驗室真正制造出來。
當然，這也不能是說一點希望都沒有。但是，如果指望用它來解決能源問題，顯然屬于畫餅充饑了。

再來看電動力，我們先不考慮制造電池的成本，只從體積能量密度的角度來分析。
目前市場上最好的燃料電池，其能量密度大約是4兆焦/公斤。
燃料電池的比重大約為3左右，故而其體積能量密度為12兆焦/升，這個數值還不到柴油（28兆焦/升）的一半。
因此，即使不考慮燃料電池本身的成本，僅僅考慮到體積能量密度，用柴油仍然比燃料電池劃算，更不用說汽油和煤了。
如果再考慮制造燃料電池的成本，那就更不劃算了。有的網友說：燒油和煤會產生污染和碳排放。
但是，電池本身并不是能源，是需要充電的，而發電過程的污染和碳排放，其實并不比燒油和燒煤少。

如果燃料電池的能量密度能夠再提高一倍，接近柴油的水平，同時將電池本身的成本（電池的價格除以能夠反復使用的有效次數）降下來，那么電動汽車至少還可以替代柴油動力汽車，還是有希望搞產業化的。不過，這事情似乎在短時期內還看不到希望。
現在的所謂“混合動力汽車”，其實能源仍然用的是汽油，其特點在于：
1）剎車過程由車輪帶動發電機發電并儲存在電池組中；2）啟動和加速過程由電動機帶動，不用汽油發動機；3）當加速達到巡航速度時才啟動汽油發動機。
這樣就可以提高能源利用率，從而減少污染和碳排放。

當然，石油早晚會用完，不過，把煤轉換為石油的費-托反應技術也是成熟的，只不過費-托反應的成本很高，必須在石油價格很高的時候才劃算而已。
有網友會說：煤也早晚會用完。如果那樣說的話，風力發電和水力發電的功率都有限，最后還得依靠太陽能電池才行。
那么，太陽能電池技術，我國目前是否有優勢呢？

而且，我國目前在電池動力和傳統電機技術的自主科研上都是落后的，很多專利技術并未掌握在自己手中。
現在貿然把電動汽車作為產業來發展，即使電動汽車本身可行，這樣做也是會受制于人的。
這里的道理，其實與轉基因作物的商業化種植一樣：在轉基因的自主科研和專利技術都落后的情況下，貿然發展轉基因作物的產業化種植，即使轉基因作物并無危害，也會使農業受制于人，是很不明智的。

至于有人例如韭菜網友，將“電動力的科學研究和專利技術開發”與“發展電動力汽車產業”混為一談，把反對發展電動力汽車產業的觀點說成是“反對電動力的科學研究和專利技術開發”，就像前陣子把反對轉基因作物的產業化種植說成“反對轉基因技術的自主科研和專利技術開發”一樣，若不是故意混淆視聽、無理取鬧，那就是自己水平太差。

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