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相比鋰電池，氫電池的一大優勢是能量密度。壓縮氫能的能量密度接近每公斤40kWh，比汽油還高數倍。鋰電池只有每公斤0.278kWh，大部分在0.167kWh，氫能的能量密度是鋰電池的239倍，所以這方面的優勢是碾壓的。再一個優勢是分量輕。同樣是500公里續航，氫電池對車重影響不大，鋰電車就很頭痛了，比亞迪唐的原型是S6，車重1.6噸，改造成鋰電車之后，電池超過200公斤，而為此還需要強化車身結構，這就形成一個惡性循環，由于能量密度低，需要大容量鋰電池，而車重增大了，又會降低續航，于是要達到目標續航，鋰電池容量還要更大才行，于是車重會飆升，比亞迪唐的車重最終達到了2.4噸，這顯然不利于節能。

氫電池還有一個優勢，只需要3分鐘就可完成加氫，和燃油車很接近，而鋰電車需要長很多的充電時間，這不僅違背用戶之前的習慣，還相對低效，會耗費更多的時間成本。由于效率和成本問題，氫能車預期使用成本是鋰電車的數倍，這也正是絕大部分車廠選擇鋰電的原因之一。但豐田們并未停下腳步，選擇雙管齊下，因為氫能車與鋰電車真正要競爭的對象，不是對方，而是燃油車。

相比油車，氫燃料電池車的熱效率高出一倍，由于續航和充能優勢，運輸效率也高。在充能設施沒有普及之前，氫燃料電池車適用于卡車，客車，工程機械車，甚至是飛機，因為這些交通工具路線相對固定，便于鋪設補能網絡，無需電網。相比之下，鋰電車如果不解決能量密度和充電時間問題，最適合它應用的場景，依然是有軌電車，只不過電車的鋰電池不是用來驅動的。