氫氣不能替代天然氣作為汽車燃料使用，目前的方案只有燃料電池一種，使用燃料電池的原因為：氫燃料電池汽車本質為電動汽車。

氫作為汽車燃料使用理論上是非常理想的，曾經也確實出現過一個品牌研發過使用氫直接作為能源的汽車，但最終也是不了了之。原因並不難理解，有兩點制約了氫燃料燃燒驅動的可能性。

①·常溫常壓下氫氣的密度只是CNG的1/8，眾所周知一臺汽車的續航里程用CNG只是用汽油的一半多一點，原因為鋼瓶的儲氣量過小限制了燃料的體積；而氫的常壓密度更小，需要讓汽車有一定的續航里程只能讓儲氣瓶變的更大，大瓶不僅減少了實用空間而且增加了整備質量，重量的增加和推重比不斷抵消，結果則是續航提升需要的鋼瓶會大的比較誇張。

②·氫氧燃燒的火焰溫度非常誇張，如果對氫焊有過概念的話會感受到那種能夠融化金屬的高溫，氫氧焰的理論火焰高溫可以達到2830攝氏度。汽油的理論火焰溫度是1200攝氏度，柴油火焰溫度為1800攝氏度，以目前的內燃機材料還沒有哪一種能夠承受氫氧焰的超高溫度。

沒有特殊的材料製造內燃機，如果直接用汽柴油機換用氫燃料會被融化，而耐高溫的材料都是非常昂貴的；使用氫氣假設價格很低，但是製造一臺發動機的成本足夠普通內燃機汽車多家N年汽油。

所以直接用氫從汽車本身而言並不現實，其次對於用車成本而言也不實際。

CNG天然氣一般80升的鋼瓶才能行駛不足300公里，天然氣1m³按照3元計算，一公斤CNG只是僅為4元多一些，能夠行駛20公里左右；100公里按照5公斤CNG計算，成本僅為20元；而液態氫燃料一公斤的價格會超過60元，能驅動車輛行駛多少公里？所以使用氫燃料作為汽車能源使用是非常不合理的。

即使作為燃料電池汽車使用也很不理想，一公斤的氫在燃料電池堆中反應釋放出的電還不足以驅動車輛行駛100公里，而製造氫即使用棄電電解水也需要消耗4倍以上發出的電量；很多人認為用棄電是節能環保制氫，但是棄電的比例在動力電池梯次利用的過程中已經逐漸縮減至不足5%，最終是不會有棄電用以制氫的。

而除電解水以外只有石油天然氣以及煤炭才能制氫，這些常規能源直接當做燃料會有汙染，難道制氫就沒有排放了嗎？

所以氫燃料電池增程式電動汽車並沒有推廣的價值，或者直接用氫做燃料也是沒有的；退一步講即使氫個成本非常低，但是燃料電池堆的製造需要用鉑或者石墨烯，一個電池堆成本動輒3~4萬，一臺汽車用幾個堆後再加上電動汽車的動力蓄電池，電機、電控以及材料成本，一臺毫無效能的代步氫燃料汽車也會在30萬以上，而同樣的效能和品質的燃料車十萬都不值，消費者有理由選擇嗎？難道就因為使用的燃料不同？

所以以氫為概念的汽車雖然名頭很大但保有量極其低，即使在熱衷氫能的日本，推廣數年後也只是幾千臺而已。這種車的電池堆不能擺脫鉑、制氫不能擺脫常規能源和找到低成本電能，其普及的價值是必須打問號的。

氫氣雖然和天然氣都是氣體，但氫氣對金屬有個特性，氫脆！金屬容器長期儲存高壓氫氣會導致金屬脆弱。這就是氫氣無法替代天然氣的最主要因素，不論管道還是鋼瓶，都沒法用很長的時間。據說美國有了新材料製成的容器，沒有氫脆的問題，但我這裡沒有相關資料，即便成功，短期內的價格非常高。

另一方面，單位體積的氫氣雖然質量輕，但熱值比天然氣低，所以會覺得氫氣不禁用。或者氫氣瓶佔用的空間要更大，減少了使用空間。

當然，除了燃料電池，氫氣內燃機也研發過，但問題很多。首先就是排放問題，會產生NOx化合物，與清潔能源的目標背離。其次，氫氣的逃逸性很強，對密封的要求很高，大大增加了內耗。第三，熱效率不高，甚至不如汽油機的。第四，氫氣燃燒的溫度很高，遠遠超越汽油和柴油的，讓使用成本大大增加。所以氫氣內燃機折騰了好幾年，被證明行不通。

所以選擇氫氣染料電池是多次試錯的結果。

路過順手答。暫時來說，氫燃料電池是將氫氣用作汽車能源的最好方案。

氫燃料電池效率40%~60%，比熱機高一個等級。除非熱機規模大到一輛卡車拉不動的程度，例如火電廠裡的超超臨界機組。

熱機做功的過程可以用卡諾迴圈來描述，受熱力學定律限制。此處省略了一大堆理論，直接得出結論：效率就這麼著了，愛用不用。

對於量產汽車發動機來說，CAMRY的2.5L直列四缸發動機最大熱效率41%，已經是標杆般的存在。

當然，氫燃料電池驅動的電動車，電機輸出還有一層損耗。但與此同時，電動車相對簡單的減速機構效率又要比內燃機的變速箱高。此消彼長，氫燃料電池+電機完勝氫氣發動機。

前面有朋友說氫氣直接燃燒溫度太高，現有發動機材料受不了，確實如此。不過如果讓空氣過量，以此降低燃氣溫度，是否可行呢？

前面說汽車內燃機效率也就那樣了，車企再研究十年能提升個1%就謝天謝地，除非發生材料革命，否則不能指望太多。

而氫燃料電池光電極材料就有很大提升空間。電動車是重要的市場驅動力，用人話講：氫燃料電池的使用者多了，金主才肯拼命投錢。

所以氫燃料電池到底還有啥用？遠的不說，手機要是能用上，一個月充電一次豈不是美滋滋？

然後各種小型發電機也可以歇歇了。同樣重量的手提氫電池，可以提供十倍電量，而且沒有噪音，貴個幾倍還是值得的。

這部分有點跑題，不過還是多說幾句吧。自福島事件以來，日本總髮電量中核電的比重已經從30%降到3%以下（存疑）。

對於一個燒啥都是燒錢的島國來說，電成了緊俏品。

但電動車取代汽油/柴油車又是未來的趨勢。如果說電廠發電——電池充電的路數因為缺電行不通，那氫燃料電池又如何呢？

在這裡要強調一點，工業制氫不止電解法。如最常聽到的氯鹼法，中國已經用了很多年，產量還很大。所以缺電不等於缺氫。

另外，日本部分地區氣候寒冷，鋰電池效能大幅縮水。兩個無法忽視的因素，迫使日本研究氫燃料電池。

總之，現在氫燃料電池車還遠未到取代電池車、內燃機車的程度。相關車企也是為未來做長遠打算，才肯花費人力物力研發。