解析氫能源汽車的優(yōu)勢與硬傷

在汽車行業(yè)中總會出現(xiàn)一些不好的現(xiàn)象，有些車企為了能夠吸引投資者和消費者所用的手段層出不窮。它們將汽車行業(yè)搞得烏煙瘴氣，讓消費者對很多先進技術都產(chǎn)生了誤解，而氫能源技術就是其中的一種。

2019年，青年汽車的“水氫汽車”鬧劇在業(yè)界鬧得沸沸揚揚。一年多以后，青年汽車又回到了大眾的視線當中，只不過這次它帶來的卻是破產(chǎn)的消息。

“水氫汽車”鬧劇

在一年多以前青年汽車推出“水氫汽車”的時候，小雷聽到這個消息也是大吃一驚，心想現(xiàn)在汽車技術發(fā)展得這么快了嗎？汽車居然加水就能跑，那以后水的價格是不是要往上抬一抬。小雷在驚嘆之余也對此保留了懷疑的態(tài)度。

按照當初青年汽車老板龐青年對“水氫汽車”（水解制氫能源車）的運作原理介紹：外界最大的誤解是對制氫技術的解讀，這不是一個單純的水變成氫氣的過程，其運作原理是水通過催化物的作用分解成為氫氣?！八畾淦嚒辈粌H可以加純凈水，還可以加污水、冰水，其他水源都可以，并且經(jīng)過該車型排放出來的水也可以飲用。但龐青年并沒有透露其催化物是什么，只是稱這是機密。在小雷看來，這種明顯違反能量守恒定律的“技術”就是天方夜譚，就連科幻片都不敢這樣拍。

其實青年汽車早在2017年8月就發(fā)布了全球首輛水氫燃料汽車，并稱該車不加油，不充電，只加水，續(xù)航里程就能超過500公里。是的，大家沒有看錯，當時這個新聞還上了人民網(wǎng)。

其實所謂的“水氫汽車”實際上就是把我們在學生時代做過的電解試驗搬到了汽車上。只要參加過“九年義務教育”的同學都知道，在沒有外部能量介入的情況下將水分解成氫氣和氧氣，燃燒釋放能量之后又再變回水這樣的循環(huán)是明顯違背能量守恒定律的。

另外，按照龐青年的說法，通過電解制氫，用100公斤水來驅動汽車行駛100公里本身也很不靠譜，因為僅依靠這么點水產(chǎn)生的氫氣根本不夠用來驅動車輛。

“水氫車”這出鬧劇，讓很多消費者對氫能源都產(chǎn)生了誤解，認為它只是這些車企的噱頭。事實上所謂的“水氫汽車”和氫能源汽車完全不是一回事，“水氫汽車”只需要燒水，而氫能源汽車則是實打實的加氫。

氫能源汽車的優(yōu)勢與硬傷

氫能源汽車顧名思義就是以氫作為能源的汽車，它將氫反應所產(chǎn)生的化學能轉化為機械能來推動車輛。氫能源汽車分為兩種，一種是氫內(nèi)燃汽車（HICEV），是以內(nèi)燃機燃燒氫氣產(chǎn)生動力推動汽車；另外一種是氫燃料電池汽車（FCEV），是使用氫或含氫物質(zhì)與空氣的氧在燃料電池中反應產(chǎn)生的電力來推動電動機，由電動機推動車輛。

氫能源汽車有許多優(yōu)點，比如它排出來的“尾氣”是純凈水，可以實現(xiàn)零排放，這一點倒是和上面的“水氫汽車”一樣。另外，氫氣燃燒時產(chǎn)生的發(fā)熱量比汽油高，所以在同等熱效率下，燃燒氫氣產(chǎn)生的動力更大。目前有很多巴士、潛水艇甚至火箭都已經(jīng)在不同形式上使用了氫燃料。

盡管氫能源技術有著諸多優(yōu)點，但它仍然處在初期發(fā)展階段，這項技術被很多人吐槽過，甚至有很多國家對氫能源技術壓根就不認可。

在2015年的底特律車展“世界汽車新聞”大會上，特斯拉的CEO馬斯克就直言不諱地懟了一波氫能源電池技術，其原話是“我認為（氫燃料電池）非常愚蠢?！瘪R斯克還表示“如果你拿一塊太陽能電池板直接給電池組充電，與電解相比，制取氫、分離氧氣、壓縮氫氣等反應，這大約是其效率的一半”。

事實上從制氫的角度上來看，馬斯克的言論并沒有錯，因為用氫作為燃料驅動車輛確實環(huán)保，但是目前制氫的過程卻并不環(huán)保。

目前我國主要是通過礦物燃燒和電解水這兩種方法來制氫。用礦物燃燒的方法制氫會產(chǎn)生大量的一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫以及廢水等污染物；而通過電解水制氫的能量轉化率不高。就目前現(xiàn)有的技術而言，氫能源汽車并不會比純電動汽車更加高效環(huán)保，這也是目前很多國家對氫能源汽車技術不認可的主要原因。

氫能源汽車的發(fā)展除了受到制氫困難的條件限制之外，氫能源汽車加氫站的成本太高，普及困難也是阻礙其發(fā)展的主要原因。

建設一座35MPa，500kg/d固定式加氫站的投資成本約為1500-2000萬元。相比之下，電動汽車的充電站要便宜很多，一個普通的充電站只需要花費100萬左右，而特斯拉的超級充電站就貴一點，一座大概需要兩百多萬。

根據(jù)《中國氫能產(chǎn)業(yè)基礎設施發(fā)展藍皮書》中的發(fā)展規(guī)劃，中國到了2030年將建成1000座。中國作為一個擁有960平方公里國土的大國，十年建設1000座加氫站對于中國氫能源汽車發(fā)展簡直就是杯水車薪。

制氫困難，加氫站普及也困難，那是不是就意味著氫能源汽車沒有發(fā)展前景呢？并不是，因為氫能源汽車在充氣和續(xù)航方面相較于純電動汽車都有著十分明顯的優(yōu)勢，所以也有一些眼光獨到的車企看好它。

傳統(tǒng)車企豐田汽車就偏愛氫能源技術，其 Mirai車型（氫燃料汽車）已經(jīng)發(fā)展到了第二代，該系列車型也是全球范圍內(nèi)率先量產(chǎn)并投放市場的氫燃料電池乘用車。

豐田的第一代 Mirai在剛上市時售價高達1億日元，直到2018年日本國內(nèi)補貼后才降到了500多萬日元（約30萬人民幣），十分昂貴的售價導致了豐田第一代 Mirai混得并不好。從2014年末至今，該車型在全球范圍內(nèi)只賣出了1.1萬輛，銷量十分慘淡。在銷量這么慘淡的情況下，為何豐田汽車還在去年繼續(xù)推出采用氫燃料電池的第二代 Mirai車型呢？

其實，這跟日本在氫能源領域取得的成就有關；如果日本說它在氫能源領域排名第二，那絕對沒有人敢說第一。日本掌握了全球85%的氫燃料技術專利（目前排名世界第一），并且擁有全球最大的制氫工廠。水是制氫所需的原材料，而日本制氫所需要的電力則來自太陽能發(fā)電，正因為氫氣在制造和使用過程中都如此環(huán)保，所以日本才大力發(fā)展氫能源汽車。

豐田就是在日本這樣良好的環(huán)境下耕耘著它的氫能源技術，其氫燃料技術專利占日本總氫燃料技術專利的61%；同時豐田汽車還對 Mirai車型上面的儲氣罐進行了近三萬次試驗，沒有發(fā)生過一次故障或者意外，確保了氫能源汽車的安全性。

看到日本和豐田在氫燃料技術專利方面的數(shù)據(jù)，小雷心里直呼一句“恐怖如斯”。怪不得豐田第一代 Mirai車型屢屢受挫，還依舊沒有放棄對氫電池技術的研發(fā)，原來是自己手上有大招還沒有放出來，可能它要等到時機成熟才一展身手吧。

總結

一個青年汽車公司，一輛“放水就能跑的汽車”，一場鬧劇，讓處于早期的氫能源被大家所誤會，但身正不怕影子斜，是貓是狗帶出去一溜便知。

目前氫能源汽車的主要瓶頸其實是卡在了制氫這一環(huán)節(jié)上，導致了很多國家都不認可，但是一旦制氫技術從根本上得到了突破，或者各個國家都采用日本環(huán)保的制氫方法，那么真正不燒油、不充電、只喝水的氫能源汽車的發(fā)展速度終將勢如破竹！
責任編輯:tzh