氫燃料汽車(chē)還有戲嗎？

　　孔建設(shè)/文

　　從全球主要廠家的研發(fā)投入來(lái)看，不同類(lèi)型的新能源汽車(chē)目前的發(fā)展勢(shì)頭嚴(yán)重冷熱不均。電動(dòng)汽車(chē)（在本文中指依賴(lài)充電電池提供驅(qū)動(dòng)力的純電動(dòng)和混動(dòng)汽車(chē)）可謂是一枝獨(dú)秀，迎來(lái)了一個(gè)大干快上、熱火朝天的局面；當(dāng)前的底特律車(chē)展和去年的法蘭克福車(chē)展都是明證。而其他種類(lèi)的新能源汽車(chē)，如以生物燃料（biofuels）、太陽(yáng)能、氫能、天然氣、壓縮空氣等為動(dòng)能的汽車(chē)，卻面臨諸多廠家的冷場(chǎng)。后者中最顯眼的應(yīng)該是曾被廣泛寄予厚望的氫燃料汽車(chē)。在過(guò)去的一年里，多個(gè)歐美廠家，包括通用、福特、雷諾、寶馬，表示要延緩、縮減甚至放棄對(duì)氫燃料汽車(chē)的研發(fā)。日本廠家一貫對(duì)氫動(dòng)力最為熱心；他們雖不言放棄，仍在繼續(xù)發(fā)力，但也承認(rèn)在將來(lái)多年內(nèi)，新能源車(chē)的發(fā)展重點(diǎn)在于電動(dòng)汽車(chē)。

　　與電動(dòng)汽車(chē)相比，氫燃料汽車(chē)有更長(zhǎng)的歷史，也一度被認(rèn)為更具技術(shù)和市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。早在19世紀(jì)初人們就開(kāi)始試制氫內(nèi)燃機(jī)。由于氫內(nèi)燃機(jī)和汽油內(nèi)燃機(jī)工作原理基本相同，人們常常可以通過(guò)改造后者來(lái)制造氫內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)，從而節(jié)省研發(fā)時(shí)間和費(fèi)用。在過(guò)去的20年里，寶馬和馬自達(dá)公司都開(kāi)發(fā)過(guò)多款氫內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)；其中, 在2007年出現(xiàn)的BMW H2R 是一款經(jīng)典氫能賽車(chē)。從1960年代起，汽車(chē)工業(yè)開(kāi)始采用另一種氫動(dòng)力技術(shù)： 氫燃料電池（Hydrogen Fuel Cell）。氫燃料電池汽車(chē)和普通電動(dòng)汽車(chē)有基本一致的電力驅(qū)動(dòng)構(gòu)造；它們之間的主要區(qū)別在于，前者的電池是一個(gè)小型發(fā)電設(shè)備――依靠氫和某種氧化物的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電能，而無(wú)需從電網(wǎng)充電。燃料電池對(duì)氫能的轉(zhuǎn)化、利用效率遠(yuǎn)高于氫內(nèi)燃機(jī)，并且和后者一樣，只產(chǎn)生水和熱，不(直接)帶來(lái)污染排放。目前最成熟的氫燃料電池車(chē)當(dāng)屬已經(jīng)在日本和美國(guó)加州小規(guī)模上市的本田2008年款的FCX Clarity。這款車(chē)一次加氫后可連續(xù)行駛約450公里，其馬達(dá)功率為100千瓦。。

　　在過(guò)去的兩三年里，電動(dòng)汽車(chē)的迅猛發(fā)展與氫燃料汽車(chē)的消沉形成了鮮明對(duì)比。是什么讓氫動(dòng)力變成了多個(gè)廠家的棄兒呢？對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，美國(guó)能源部長(zhǎng)朱隸文曾在去年給出過(guò)一個(gè)很有代表性也很有爭(zhēng)議的回答。他指出，推廣氫燃料汽車(chē)在四個(gè)環(huán)節(jié)上面臨嚴(yán)重障礙：氫的生產(chǎn)、氫的儲(chǔ)存、氫燃料電池技術(shù)、加氫站點(diǎn)的建設(shè)。這意味著，除非出現(xiàn)”奇跡“，氫燃料汽車(chē)在“未來(lái)10到20年里都沒(méi)戲“。考慮到環(huán)保減排任務(wù)迫在眉睫，他認(rèn)為美國(guó)政府應(yīng)該大力扶持已基本具備規(guī)模市場(chǎng)化條件的電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展，同時(shí)加大、加快發(fā)展核能和生物能源，而大幅削減對(duì)氫燃料汽車(chē)的研發(fā)資助。在對(duì)這個(gè)觀點(diǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)之前，讓我們先具體看一下他提到的那四個(gè)障礙環(huán)節(jié)。

　　首先，氫雖然是清潔能源，但氫的生產(chǎn)目前仍依賴(lài)化石燃料；這個(gè)過(guò)程不僅要排放溫室氣體還要消耗很多能量。由于氫在地球的自然條件下不獨(dú)立存在，人們需要利用化學(xué)、生物或者電解方式制取它。目前最普遍的制氫方式是通過(guò)加工、改造天然氣。通過(guò)分解水制氫很久以來(lái)都是一個(gè)科研熱點(diǎn)，但人們至今沒(méi)能找到一種高效、節(jié)能而且環(huán)保的解水取氫方法。其次，由于氫的能量密度低，運(yùn)輸和儲(chǔ)存氫需要的容量空間比其他常見(jiàn)能源要高很多。即使是液氫，其能量密度仍低于汽油。這給氫能的廣泛應(yīng)用帶來(lái)困難。與此同時(shí)，氫燃料電池的生產(chǎn)成本目前嚴(yán)重過(guò)高。根據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)水平，每只功率為100千瓦的普通氫燃料電池的生產(chǎn)成本接近或超過(guò)1萬(wàn)美元。考慮到車(chē)載電池在安全性、抗震性和穩(wěn)定性上都比普通電池有更高的要求，同等功率的車(chē)用氫燃料電池的成本很容易成倍增加。最后，無(wú)論是發(fā)展內(nèi)燃還是電池驅(qū)動(dòng)方式的氫能汽車(chē)，都需要廣泛建立加氫站和運(yùn)送、儲(chǔ)存氫的基礎(chǔ)設(shè)施。這不僅需要巨大的經(jīng)濟(jì)投入還牽涉復(fù)雜的政治、社會(huì)問(wèn)題。

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