鋰電世界   清潔汽車是業(yè)內(nèi)新貴，隨著各種新能源動力車的問世，一個嶄新的汽車時代似乎指日可待?？墒聦嵣?，某些所謂的“零排放汽車”可能比傳統(tǒng)汽車更“臟”，汽車制造商們不過是在期許一個夸夸其談的未來。

      氫動力不比老爺車干凈

      哪兒有汽車工程師，哪兒就會聽到這樣的聲音：氫是汽車燃料的未來。

      在汽車界，氫動力汽車已被炒了幾十年，但一直是雷聲大，雨點小。不過，從本田、現(xiàn)代和豐田等汽車公司此前在洛杉磯和東京車展上發(fā)表的聲明來看，從2014春季開始，氫動力汽車將在各大車展登臺亮相。這似乎預(yù)示了氫動力汽車時代即將到來。

      作為運(yùn)輸燃料，氫不像汽油、柴油、煤油、天然氣等所有碳?xì)浠衔锶剂夏菢雍刑荚?，因此燃燒時不會產(chǎn)生以碳元素為主要成分的溫室氣體，至少在發(fā)動機(jī)中是如此。

      可是，只要氧化劑是空氣而非純氫氣，那么燃燒氫就和燃燒化石燃料一樣，會生成各種有害的氮氧化物。它們對空氣質(zhì)量的破壞程度甚至超過二氧化碳等溫室氣體。也正因為此，業(yè)內(nèi)對改造內(nèi)燃機(jī)、以氫為燃料的想法始終不大熱情，即便這樣的動力改造較之選用其他清潔能源更便宜。

      德國寶馬汽車公司曾生產(chǎn)過幾部氫動力超能汽車，結(jié)果證明它們并不比采用催化式排氣凈化器之前的老爺車更清潔。

      研究有待突破，業(yè)內(nèi)轉(zhuǎn)而關(guān)注燃料電池。

      燃料電池?zé)o需燃燒即可從氫中提取化學(xué)能源，其原理類似于電解的反向作用：通過電化處理將兩種氣體合成水，并產(chǎn)生電流。在這個過程中，燃料電池釋放的物質(zhì)只是水蒸汽和熱量。目前最簡易的燃料電池是“質(zhì)子交換膜”，英文縮寫為“PEM”。

      從本質(zhì)上講，燃料電池動力車是一種電動車，配有一個可充氫氣的電池燃料箱，卻沒有笨重的電池，且功率比內(nèi)燃機(jī)高3到4倍。它解決了長期困擾電池動力車的兩大難題：續(xù)航里程有限和電池充電時間過長。

      最新數(shù)字顯示，一箱氫氣可供燃料電池動力車行駛480公里，而充滿一箱氫氣只需5分鐘。和電池動力車一樣，它被歸為“零排放汽車”。

      燃料電池的另一誘人之處是電池電池成本持續(xù)降低。截至目前，業(yè)內(nèi)已在鋰電池技術(shù)研究上投入數(shù)十億美元，卻始終難有突破，成本一直保持在每千瓦2000美元左右。

      燃料電池一開始有過之而無不及。2007年，本田公司推出一款燃料電池動力汽車C larity，其成本為每千瓦3500美元。難怪當(dāng)年本田公司只生產(chǎn)了200臺樣車供公眾嘗新。

      但在過去幾年里，燃料電池生產(chǎn)商不斷改進(jìn)技術(shù)，如今燃料電池成本降低到每千瓦1500美元；如果批量生產(chǎn)，有望降低到每千瓦不足50美元，燃料電池與普通內(nèi)燃機(jī)的消耗不相上下。

      阻礙燃料電池發(fā)展的另一瓶頸是催化劑。PE M中的電解質(zhì)采用鉑鈀為催化劑，價格昂貴。如果能找到一種廉價的替代品，且電化效果不受氫燃料中的雜質(zhì)影響，無疑將有助于燃料電池的大規(guī)模推廣。有人用鐵替代鉑鈀作為催化劑，雖然取得一些成果，但其活躍性仍不夠理想。

      或許，還可以嘗試提高鉑鈀本身的活躍性，以減少總體使用量，從而推動燃料電池走向市場。眼下，這些研究都在進(jìn)行之中，有望在2020年前獲得突破性進(jìn)展。

      “零排放”：一個遙遠(yuǎn)的夢？不過，上述描述并不足以證明，那個充滿誘惑的燃料電池動力時代即將到來。

      首先，氫燃料電池動力的供應(yīng)是一個問題。目前，全美約有100家充氫站，其中只有十幾家面向公眾，其余全歸行業(yè)、軍方、政府機(jī)構(gòu)和研究機(jī)構(gòu)所有，僅供內(nèi)部使用。

      美國加州政府已批準(zhǔn)計劃，在未來10年里斥資2000萬美元建造100多座面向公眾的充氫站。有人預(yù)計，如果在美國其他地區(qū)也鋪設(shè)充氫站網(wǎng)點，至少需要200億美元。另一研究顯示，如果想讓充氫站像汽油站一樣密集，花費(fèi)將達(dá)5000億美元。

      另一個問題是氫的提取。目前主要通過天然氣和水蒸汽來提取氫，這個過程不是特別環(huán)保。美國國家可再生能源實驗室數(shù)據(jù)顯示，科羅拉多一家聯(lián)邦機(jī)構(gòu)每生產(chǎn)1公斤氫，將產(chǎn)生11.9公斤二氧化碳。

      本田公司2007年推出的燃料電池動力汽車C larity每公斤氫可跑109公里，即每跑1公里將產(chǎn)生280克二氧化碳。相形之下，一輛燒柴油的小型大眾汽車每公里產(chǎn)生232克二氧化碳，一輛汽油電力混合動力的豐田普銳斯每公里產(chǎn)生267克二氧化碳，都比Clarity環(huán)保。

      誠然，化石燃料在開采、煉制、運(yùn)輸過程中也產(chǎn)生二氧化碳，但在內(nèi)燃機(jī)里燃燒碳?xì)浠衔镎兊迷絹碓角鍧崳瑐鹘y(tǒng)汽車排放物中的污染物質(zhì)正穩(wěn)步下降，這些進(jìn)步都對所謂的“零排放汽車”形成壓力。

      如要真正實現(xiàn)“零排放”，氫的獲取必須采用昂貴的電解質(zhì)進(jìn)行水處理，而不是用廉價手段對天然氣進(jìn)行蒸汽轉(zhuǎn)化。用于將水分解成氫和氧的電在生產(chǎn)過程中也要確保不產(chǎn)生溫室氣體。要滿足這一要求，唯一的辦法是嚴(yán)格仰仗風(fēng)能、太陽能和核能等可再生能源。不幸的是，可再生能源目前并不普及。

      由于缺少清潔電力，電動汽車和氫燃料電池動力汽車最終可能成為比汽油、柴油動力汽車更嚴(yán)重的污染源。汽車生產(chǎn)商希望政策制定者們能認(rèn)識到這一點，不要盲目推廣所謂“零排放汽車”。