縱觀人類歷史，文明的進步本質上就是能量輸出強度的進步。早期的農業文明，動力以人畜、木柴等生物能為主，輸出功率非常有限，還受到土地承載能力的限制，經濟只能在低水平不斷循環;18世紀工業革命后，隨著蒸汽機和內燃機的推廣，基礎能源變為以煤炭、石油為代表的化石能源，能量密度提升了上百倍，GDP也終于突破了“馬爾薩斯陷阱”的束縛，呈現了指數型的增長。目前全球能源結構為原油33%，天然氣24%、煤炭30%，核電4%、水電7%和新能源2%，化石能源居于絕對主導地位。但展望未來，我們判斷人類能源結構已經到了再次大變革的前夜，石油將有望在30年內被全面替代，以燃料電池為代表的氫能源將成為新的主導能源!

石油時代將被全面替代

農耕文明發展后期面臨的最大問題就是，有限的土地資源最終無法支撐人口進一步的增長。化石能源作為不可再生資源，同樣面臨著資源稀缺性的制約。按照過去20年的消費增速線性外推，全球已探明石油儲量只能支撐30年，即使技術進步能將石油壽命再延續幾十年，但總還是有用光的一天，相對于人類還要持續至少千年的歷史，仍然沒有意義。而且考慮到目前勘探程度已經很充分，在發現低成本大油田的概率很低，潛在供給的開采成本會越來越高。這最終也會刺激替代能源商業化的大幅提速，如現在鋰電池車的發展就已經如火如荼，因此經濟意義上的石油枯竭恐怕還會來的更早。未來誰能全面替代石油，成為新一代的車用燃料就成為非常關鍵的問題。

燃料電池vs鋰電池誰將勝出

目前替代石油車的主流技術路線就是鋰電池和燃料電池。燃料電池最大優勢就是能量密度高，是鋰電池的120倍。但鋰電池起步早，商業化程度更高，整車成本也更低，且充電可以利用現有的電網系統，相比燃料電池整個加氫和供氫的配套網絡都要從頭建設，成本也要更低。因此這兩者的競爭核心就是能量密度vs成本的競爭。成本下降是個工程問題，可以通過商業化來解決，而能量密度面對的卻是基礎科學領域的瓶頸，基本上是無解。因此本質上兩者的區別是“道與術”的區別，長期看，燃料電池無疑潛力更大，也最有望成為下一代車用基礎能源。

能量密度提升是主線邏輯

人類歷史上每一次成功的能源變革，都有一個清晰的主線邏輯，就是能量密度出現數量級上的躍升。如煤炭比木柴高160倍，石油比煤炭也要高2倍。新能源只有具備能量密度上碾壓性的優勢，才有能力顛覆傳統能源憑借著長期發展建立起來的完善的基礎網絡和工業配套，并逆轉其巨大的使用慣性。這也有些類似英爾特創始人格魯夫在IT領域提出的10倍速原理，即能夠成功顛覆的新技術一旦出現，基本就是星火燎原、勢不可擋。如汽油車比電動車出現要晚20年，早期技術也更為不成熟，但還是憑借著能量密度高的優勢，摧枯拉朽般的替代了電動車。

近幾十年雖然各國都在大力推廣電動車，但其占比依然很低，尚不足1%，核心就在于過往的電動車都違反了能量密度提升這個能源變革的主線邏輯。哪怕是最新一代的鋰電池車，其能量密度極值也只有汽油的1/40，行業自然遲遲無法出現10倍速的改進。但燃料電池的出現卻徹底改變了這一現狀。其以氫氣為原料，基礎能量密度是汽油的3倍，電動機的做功效率還是內燃機的2倍，實際密度是汽油的6倍，優勢明顯。而且從人類過去百年的能源進化史看，其本質上就是碳氫比的調整史，氫含量越高，能量密度越高，未來從碳能源轉向氫能源是大勢所趨，因此采用氫能源的燃料電池無疑更能代表歷史發展的方向，最有望成為下一代的基礎能源。