清洁汽车成业内新贵 燃料电池备受关注
- 2013-12-26 10:27:122571
来源：中国物流设备网
氢动力：比老爷车更污染
哪儿有汽车工程师，哪儿就会听到这样的声音：氢是汽车燃料的未来。
在汽车界，氢动力汽车已被炒了几十年，但一直是雷声大，雨点小。不过，从本田、现代和丰田等汽车公司近日在洛杉矶和东京车展上发表的声明来看，从2014春季开始，氢动力汽车将在各大车展登台亮相。这似乎预示了氢动力汽车时代即将到来。
作为运输燃料，氢不像汽油、柴油、煤油、天然气等所有碳氢化合物燃料那样含有碳元素，因此燃烧时不会产生以碳元素为主要成分的温室气体，至少在发动机中是如此。
可是，只要氧化剂是空气而非纯氢气，那么燃烧氢就和燃烧化石燃料一样，会生成各种有害的氮氧化物。它们对空气质量的破坏程度甚至超过二氧化碳等温室气体。
也正因为此，业内对改造内燃机、以氢为燃料的想法始终不大热情，即便这样的动力改造较之选用其他清洁能源更便宜。
德国宝马汽车公司曾生产过几部氢动力超能汽车，结果证明它们并不比采用催化式排气净化器之前的老爷车更清洁。
燃料电池：成本有待降低
于是，业内转而关注燃料电池。
燃料电池无需燃烧即可从氢中提取化学能源，其原理类似于电解的反向作用：通过电化处理将两种气体合成水，并产生电流。在这个过程中，燃料电池释放出水蒸汽和热量。目前简易的燃料电池是“质子交换膜”，英文缩写为“PEM”。
从本质上讲，燃料电池动力车是一种电动车，配有一个可充氢气的燃料箱，没有笨重的电池，且功率比内燃机高3到4倍。它解决了*困扰电池动力车的两大难题：续航里程有限和充电时间过长。
新数字显示，一箱氢气可供燃料电池动力车行驶480公里，而充满一箱氢气只需5分钟。和电池动力车一样，它被归为“零排放汽车”。
燃料电池的另一诱人之处是成本持续降低。2007年，本田公司推出一款燃料电池动力汽车Clarity，成本为每千瓦3500美元。难怪当年只生产了200台样车。但生产商不断改进技术，如今已将成本降低到每千瓦1500美元;如果批量生产，有望降低到每千瓦不足50美元，与普通内燃机的消耗不相上下。
阻碍燃料电池发展的另一瓶颈是催化剂。PEM中的电解质采用铂钯为催化剂，价格昂贵。如能找到廉价的替代品，无疑将有助于燃料电池的大规模推广。有关研究有望在2020年前获得突破性进展。
零排放：全靠可再生能源
不过，上述描述并不足以证明，那个充满诱惑的燃料电池动力时代即将到来。
首先，氢燃料的供应是一个问题。目前，美国约有100家充氢站，其中只有十几家面向公众，其余全归行业、军方、政府机构和研究机构所有，仅供内部使用。
美国加州政府已批准计划，在未来10年里斥资2000万美元建造100多座面向公众的充氢站。在全美国，如果想让充氢站像汽油站一样密集，花费将达5000亿美元。
另一个问题是氢的提取过程将产生不少二氧化碳。目前主要通过天然气和水蒸汽来提取氢，这个过程本身不是特别环保。科罗拉多一家联邦机构每生产1公斤氢，将产生11.9公斤二氧化碳。
如要真正实现“零排放”，氢的获取必须采用昂贵的电解质进行水处理，而不是用廉价手段对天然气进行蒸汽转化。
用于将水分解成氢和氧的电在生产过程中也要确保不产生温室气体。要满足这一要求，的办法是严格仰仗风能、太阳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。
由于缺少清洁电力，电动汽车和氢动力汽车终可能成为比汽油、柴油动力汽车更严重的污染源。汽车生产商希望政策制定者们能认识到这一点，不要盲目推广所谓“零排放汽车”。