二十年前，氫燃料電池車似乎前景光明。

這些汽車很酷——豪華轎車，擁有時尚的內飾和未來感十足的觸控螢幕。它們對環境友好，唯一的副產品是水蒸氣。監管機構也加入其中，承諾對燃料基礎設施進行巨額投資。押注宇宙中最豐富的元素來對抗空氣污染並最終對抗氣候變化，似乎是板上釘釘的事。

但儘管售出了數萬輛汽車並花費了數十億美元用於加油，但這項賭注尚未獲得回報。加州仍然是美國唯一擁有任何類型的加氫基礎設施的州，目前營運的加氫站不到 50 個。汽車銷量大幅下滑：2024 年上半年僅售出 322 輛燃料電池汽車，比去年同期下降 82%。

燃料基礎設施似乎也處於崩潰的邊緣。由於技術問題和燃料短缺，加油站正在關閉，仍在運行的加油站經常處於離線狀態。由於生產問題和供應短缺擾亂市場，氫氣價格持續攀升。

批評者批評氫是一種低效率且不合邏輯的交通脫碳方式。畢竟，電池電動車已經存在。特斯拉執行長馬斯克稱氫燃料電池汽車「愚蠢得令人難以置信」。

但如果我們能找到更好的解決方案，氫仍然有可能成為應對氣候變遷的遊戲規則改變者。儘管早期失敗了，大公司仍在向這項技術投入數十億美元。各國政府正在製定基礎設施計劃並通過稅收抵免，希望能夠提供協助。

如果氫燃料電池要堅持下去，就必須考慮更大的問題。

這艘在華爾街附近水域中漂浮的船隻看起來與紐約擁擠水道上通常出現的其他船隻不同。其一，它不像所有貨櫃、油輪和垃圾駁船那樣噴出柴油煙霧。事實上，它根本不排放任何污染。

這艘名為「能源觀察者號」的船是一艘時尚的、100英尺長的前法國競賽雙體船，改裝了太陽能電池板，減緩了陽光的吸收速度，將其發送到甲板下的四個鋰離子電池。這些面板幾乎覆蓋了船的整個表面，因此您要么必須穿著特殊的布靴才能上船，要么赤腳。

去年四月的一個陰天，它剛完成了為期七年的環球航行，並訪問了許多國家，傳播可再生能源的福音。能源觀察者號基本上是一個浮動實驗室，其六人船員可以在那裡進行永續能源實驗，以證明它如何用於為所有類型的船舶提供動力。

這艘船透過三種不同的方法產生航行所需的所有能量。第一個是太陽能，通過上述面板。第二個是風力發電，它是透過這些巨大的雙桅杆產生的，這些桅杆看起來就像兩個直立的機翼。船員們稱這些為“海洋之翼”，它們提供了船隻約 30% 的推進力，並且可以在不影響電力消耗的情況下將船隻移動至 12 節。

第三種是氫氣，其工作原理如下：海水透過船體過濾進行淡化和淨化，然後電解槽將 H2O 分解為氫氣和氧氣。然後，氫氣透過豐田燃料電池轉化為電力，該技術與該汽車製造商的氫動力轎車中使用的技術類似，排放水蒸氣而不是碳污染。

“這確實是這艘船的目的，”船上和藹可親的瑞士水手長喬治·康蒂說，“利用可再生能源的混合物生產氫氣。”

Energy Observer 的速度不是很快，最大速度約為 11 節，比典型的雙體船慢得多。它的競賽時代早已一去不復返了，這是有道理的，因為速度並不是這艘船的最終使命。這是一個示範項目，旨在證明來自再生能源的氫氣可以成為柴油和其他海上使用的污染燃料的可行替代品。

與飛行類似，航運約佔溫室氣體的 3%。整體而言，交通運輸佔全球暖化排放總量的四分之一以上。該行業的脫碳將是一項巨大的挑戰，而鋰離子電池無法單獨完成這項任務。

Energy Observer 的團隊不僅僅依靠一艘 100 英尺長的雙體船來證明其觀點。其後繼者是一艘名為「能源觀察者 2」號的大型貨船，目前仍處於規劃階段。如果支持該項目的公司能夠籌集足夠的資金來資助其創建——這是一個很大的假設——它有可能證明液氫值得與其他碳密集度較低的替代品（如生物燃料、氨和天然氣）一起討論。

一旦建成，Energy Observer 2 將能夠在 1,800 海裡的距離上運輸 1,100 個 20 英尺長的貨櫃——這對於跨大西洋旅行來說不夠，但足以用於洲際旅行。與它的前身一樣，這艘貨船也將使用豐田等汽車公司提供的氫燃料電池——只是數量要多得多。超過 100 個燃料電池，使用 40 多噸液態氫，產生約 4.8 兆瓦的電力。

「世界上沒有任何項目擁有這種力量，」船長 Victorien Erussard 告訴我。但他的企業已經在成本和加油基礎設施上遇到了熟悉的問題。這不會是一個容易的過渡。要實現這一目標，需要更多的投資者、更多的支持者和更多氫的忠實信徒。

「還有更多、更多、更多的船，」埃魯薩德說。

還有卡車——通用汽車對此略知一二。尤其是利維坦大小的，足以承受最重的負荷。

通用汽車是最早將氫燃料電池安裝到汽車中的汽車製造商之一。該公司的 1966 Electrovan 是一輛經過改裝的 GMC Handi-Bus，配備氫氧動力，據說時速可達 70 英里/小時，行駛里程為 150 英里。

如今，該公司的燃料電池動力汽車看起來有些不同。通用汽車的 Hydrotec 部門正在投資重型卡車（例如採礦設備、水泥攪拌機和碼頭牽引車）以及一些中型卡車。這個想法是利用氫氣來使重工業脫碳，這不適合充電緩慢的電動車。

即使是氫燃料的嚴重缺陷也可以很容易地解決。重型卡車通常在建築工地、倉庫、港口和採石場等有限空間內運作。在這種情況下，加氫站可以集中設置，為整個氫燃料電池汽車車隊提供服務。不需要在每個住宅街角建造一個加氫站。

Hydrotec 的執行董事 Charlie Freese 告訴我，現在還處於「早期階段」。通用汽車仍在測試其技術，看看哪些有效，哪些無效。除了卡車之外，還有燃料電池本身，它們被捆綁在一起形成一個立方體形狀的包裝，恰當地稱為“Power Cubes”。這些立方體與本田一起開發，可用於為多種不同的車輛提供動力。它們甚至可以用於戶外活動的固定發電機，取代目前使用的所有骯髒的柴油發電機。

弗里斯表示，豐田等其他汽車製造商在加油基礎設施到位之前就匆匆進入乘用車市場。 Toyota Mirai 是首款主流燃料電池車，於 2014 年首次推出，當時可能是一款開創性的汽車，但現在對許多車主來說卻是個負擔。

「很明顯，這不會是一次非常有益的經歷，」弗里斯說。 “這項技術確實最適合最重的車輛，即承載重物、行駛最遠距離並且需要非常快速加油的車輛。”

通用汽車尚未針對消費市場推出燃料電池汽車，但與本田的合資企業今年稍早剛開始在密西根工廠大規模生產燃料電池。基於雪佛蘭索羅德 5500 的中型卡車也即將上市。通用汽車認為它可能是農民理想的工作卡車。

「一開始它不會是完美的，」弗里斯承認。美國的大多數氫氣都是所謂的“灰氫”，這意味著它是透過稱為蒸汽甲烷重整的過程生產的，該過程會排放溫室氣體。希望最終轉向由太陽能和風能等可再生能源製成的「綠氫」。但我們還沒到那一步。

「如果我使用氫燃料電池，我會讓我的車隊變得環保，即使它是灰色的氫，」弗里斯說。 「隨著時間的推移，灰色的氫可以被綠色的氫取代。但這需要更多的基礎建設……他們必須共同成長。

雅各布·布勞威爾 (Jacob Brouwer) 是氫的早期採用者之一。他駕駛豐田 Mirai 已有七年多了，被其平穩的加速、令人自豪的續航里程和豪華的內飾所吸引。豐田公司價值 15,000 美元的預付加油卡也沒什麼壞處。

但現在，他開的是一輛特斯拉。當加州大學歐文分校清潔能源研究所所長認為馬斯克製造的汽車比燃料電池汽車更可取時，對氫的影響並不大。他指責加州能源監管機構在部署過程中表現不佳，未能實現承諾的 200 個站點，導致該項目未能完成。

「我們只是沒有完成計劃，」布勞威爾說。 “我為 Mirai 的所有者感到非常難過。”

儘管他親身經歷了這些缺點，但在談到氫的未來時，他並不比大多數人那麼悲觀。除了船舶和重型卡車之外，他認為燃料電池技術還有許多應用，包括拖拉機、巴士、貨運、火車、輕型混合動力汽車，甚至航空。

事實上，在燃料電池驅動的飛行方面已經進行了一些引人注目的實驗。 Joby Aviation 正在開發氫動力版本的垂直起降飛機，用於城市之間的長途旅行。美國航空 (American Airlines) 最近同意從燃料電池航空新創公司 ZeroAvia 購買 100 台氫電動發動機，為其支線飛機提供動力。

航空業脫碳尤其困難；飛機需要足夠輕才能實現飛行，而重型鋰離子電池會破壞這個比率。相比之下，氫實際上是羽毛狀的。

布勞威爾說，氫的用途甚至超出了交通。水泥和鋼鐵約佔溫室氣體排放量的 12%。與電池相比，氫氣更適合水泥和鋼鐵生產脫碳。資料中心內裝有為人工智慧熱潮提供動力的伺服器－你也可以用氫來運作這些伺服器。這樣的例子還在繼續。

但對於像氫這樣豐富的元素來說，要找到它卻極為困難。

為了使所有這些應用成為現實，不僅是像能源觀察者或通用汽車的 Power Cubes 這樣的光榮實驗，它們還需要燃料基礎設施的崛起。純電動車的處境從未如此糟糕。當然，電動車的公共充電體驗還有很多不足之處。但電力有很大的領先優勢。

「電力惠及各行各業，」布勞威爾說。 “電力隨處可見，但氫氣卻不然。”

他認為它可以到達那裡。拜登政府全力支持氫能發展，批准稅收抵免以支持綠色氫能的生產，並為美國各地的區域生產中心撥款 70 億美元。對於普通的豐田 Mirai 車主來說，情況看起來仍然很嚴峻，但對於輕型汽車以外的一切來說，一切似乎都已消散。

「我們正處於起步階段，」布勞威爾說。以一種奇怪的方式來思考一項已有數十年甚至數百年歷史的技術。但氫似乎終於準備好發揮自己的作用了。