为了保护气候，我们需要消除二氧化碳排放。这些排放的第二大来源是交通运输业——主要是道路运输——而该行业几乎完全依赖石油。我们可能无法用可持续生产的生物燃料替代超过一小部分石油。因此，只要未来人们还开车，汽车就需要使用由太阳能、风能和水力发电产生的电力。汽车需要以电化学方式通过电池储存电力，或以化学方式通过氢燃料电池储存电力。那么，应该选择哪一种？
去年12月，我决定需要亲身了解消费者的视角，于是买了一辆电池电动汽车。它是一辆紧凑型五座车，很适合我家每天往返50公里、进苏黎世上班和上学。总体而言，我的体验不错。驾驶总成本——摊销后的购车价、燃料、维护和税费——比同级燃油车略低。我们每天晚上到家后，插上充电插头只需十秒钟，比隔几天就得去加油站方便。电动机动力迅捷、运行安静，让这辆车成为我开过的车中最好玩的。唯一的缺点是续航里程：在城市和高速公路混合驾驶的情况下，约为150公里。到目前为止，我们还不太敢在公共充电站充电，因此活动范围仅限于离家75公里以内。我认为，日常短途驾驶与公共交通结合，用于较长行程，能形成自然的协同效应。但大多数人并不这么看，这也可以理解。苏黎世居民真的愿意花22,000瑞士法郎买一辆可能连罗什蒂格拉本都开不过去、更不用说圣哥达隧道的车吗？
改进正在进行
我相信，随着电池性能改善、公共充电站网络日益密集，续航问题很快就会消失。以我去年12月买的车型为例：如今购买同一车型，电子系统已有小幅改进，续航里程因此增加了20公里。2017年还将推出一项重大电池改进，使其续航达到300公里。届时，人们的肚子和膀胱会比电池更早需要休息，这就创造了途中快速充电的机会，即使行程很长，也几乎不会降低便利性。公共充电站每天都在增加，几年之内，它们很可能会遍布所需之处。届时，市场就能从我这样的利基买家扩展到大众市场。
氢燃料电池汽车怎么样？它们已经符合人们对汽车的期待，续航里程至少有500公里，而且能在加油站快速加注燃料。然而，短期内它们有两个主要缺点。首先，目前根本没有足够的氢燃料站网络。这个问题比电动汽车更突出，因为电动汽车还可以在家充电，紧急情况下也能插入任何墙上插座充电（我在后备箱里备了一根长延长线）。要想让市场哪怕只在利基层面扩大，也得有人先建成加注网络。其次，氢燃料电池汽车非常昂贵，最便宜的车型售价也超过60,000瑞士法郎。如果市场像电池电动汽车那样扩大，价格就会下降。我猜这两个缺点最终都会克服，届时燃料电池便能与内燃机竞争。不过到那时，困扰电池的续航问题也会得到解决。因此，从普通驾驶者的角度看，在便利性方面，燃料电池并不会比电池带来明显优势。
不是非此即彼
尽管如此，政府仍有重要理由支持燃料电池的初期普及，例如补贴加氢站和车辆购买；同时也应继续支持电池汽车，正如瑞士目前通过适度税收优惠所做的那样。首先，燃料电池在汽车领域不太可能胜过电池，但很可能更适用于长途卡车。其次，通过电解制氢可能是平衡风能和太阳能发电波动的最佳方式，从而实现完全依靠可再生能源的电力系统。电池汽车可以帮助平衡电力负荷，因为充电时间有一定灵活性；但氢能带来的这一附带好处更大，因为氢气可以方便地储存在生产端与加氢泵之间。同时，只要给电池充电的电力直接来自风力发电机或光伏板，且无需在中间环节另行储存，电池汽车就比燃料电池汽车效率更高。正如今天汽油发动机和柴油发动机并存，市场也足以容纳电池和燃料电池，两种技术可以相辅相成，共同推动停止燃烧石油。
本文由 苏黎世联邦理工学院合作发布。发布本文并不意味着世界经济论坛认可其中观点。
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作者：Anthony Patt 是苏黎世联邦理工学院气候政策教授。
图片：在美国犹他州盐湖城的ABB Inc.直流快速充电站，一辆电动汽车上插着充电线。路透社/George Frey
