水氫汽車或許只是一場純粹的騙局

2019年5月23日，南陽日報(bào)頭版發(fā)文《水氫發(fā)動(dòng)機(jī)正式下線，市委書記點(diǎn)贊！》。文章稱，水氫發(fā)動(dòng)機(jī)在南陽市正式下線啦！這意味著車載水可以實(shí)時(shí)制取氫氣，車輛只需加水即可行駛。

該新聞一經(jīng)報(bào)道，立刻在網(wǎng)絡(luò)上引發(fā)軒然大波，質(zhì)疑聲此起彼伏。水氫汽車到底是純粹的騙局還是顛覆行業(yè)的新興技術(shù)？氫能源汽車的發(fā)展現(xiàn)狀和未來前景如何？這一切還要從發(fā)展清潔能源的動(dòng)機(jī)開始說起。

南陽“水氫汽車”報(bào)道截圖

全球變暖趨勢加劇新能源技術(shù)加速發(fā)展

大氣層中的二氧化碳含量只有區(qū)區(qū)0.04%，卻扮演了“地球空調(diào)”一般的重要角色。二氧化碳仿佛一層溫室薄膜，將來自太陽的熱量蓄積在地表，延緩其向宇宙空間逸散的速度。如果缺乏這萬分之四的二氧化碳，地球表面的平均溫度將從現(xiàn)在的14°C降低到-19°C，人類能夠生存的地域面積將大大縮小，如今的中高緯度地區(qū)可能都將變成冰雪覆蓋的不毛之地，可見相當(dāng)微小的二氧化碳含量就能對地表溫度造成強(qiáng)烈影響。然而，近一百多年以來，大氣中二氧化碳的含量已經(jīng)達(dá)到1750年的140%。照此趨勢預(yù)測，2100年左右，地球平均氣溫將在2000年水平的基礎(chǔ)上增加0.3~4.8°C。

時(shí)至今日，科學(xué)界的主流觀點(diǎn)已經(jīng)明確了人類工業(yè)革命以來的生產(chǎn)、生活中對化石燃料的過分利用是造成溫室氣體排放和地球氣候變暖的直接誘因。石油，煤炭，天然氣等化石燃料在燃燒過程中產(chǎn)生的二氧化碳，飼育家畜過程中其消化道排出的甲烷，以及人工合成的氯氟烴類制冷劑是當(dāng)前溫室氣體的主要來源。

從上圖可見，IPCC從1990年第一次發(fā)布報(bào)告到最近公布的第五次報(bào)告，關(guān)于人類活動(dòng)是否是造成全球變暖的主要因素這一命題在認(rèn)識上是不斷深化的。

在這一背景之下，各種新能源技術(shù)也加快了各自的發(fā)展步伐。以碳排放大戶，汽車行業(yè)為例，先后誕生了混合動(dòng)力車、純電車、氫能源車等等技術(shù)路線。

混合動(dòng)力車不存在續(xù)航焦慮，通過插電式電池組或者被動(dòng)動(dòng)能回收系統(tǒng)提供的額外能量，與發(fā)動(dòng)機(jī)并行的電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)可以在低速時(shí)提供主要?jiǎng)恿?，大大減少燃油消耗，從而實(shí)現(xiàn)減少排放的目標(biāo)。純電車在現(xiàn)階段雖然存在明顯的續(xù)航焦慮，但本身可以做到零排放。氫能源車以豐田旗下Mirai作為代表，理論上不存在續(xù)航焦慮并且實(shí)現(xiàn)零排放，但加氫站網(wǎng)絡(luò)體系目前仍然需要進(jìn)一步建設(shè)。

我們還要多久才能駕駛氫能源電池車上路？

雖然在純電車方面發(fā)力較晚，存在感不足，以豐田為代表的日本車企在新能源汽車的另外一條技術(shù)路線——?dú)淙剂想姵剀嚪矫妫俅巫咴诹耸澜缜傲小?/p>

2014年底，豐田公司開始在日本銷售旗下的氫燃料電池汽車，這款被命名為“Mirai”的車型，也由此成為世界上首個(gè)商業(yè)販?zhǔn)鄣臍淙剂想姵剀嚳?。其名稱“Mirai”取自日語單詞“未來”（字形與漢字相同，日文羅馬音mirai），彰顯日本對未來實(shí)現(xiàn)氫能源社會(huì)的信心和期待。

“Mirai”的實(shí)車照片和車內(nèi)布置的儲氫罐

作為世界上目前唯一量產(chǎn)的氫能源車，Mirai與傳統(tǒng)汽車有著很多的顯著差異。首先，動(dòng)力模塊為氫燃料電池，這意味著該車不搭載傳統(tǒng)燃油車或者混動(dòng)車的內(nèi)燃機(jī)引擎，而是直接利用氫燃料電池組提供的電能驅(qū)動(dòng)電機(jī)來產(chǎn)生動(dòng)力。其次，能量來源為氫氣，車輛首先需要在加氫站加注氫氣后才能運(yùn)行，氫氣將會(huì)儲存在車內(nèi)的儲氫罐中。加注過程僅需3分鐘，續(xù)航里程可達(dá)650千米。最后，Mirai的能量來源決定了其必須依賴于充分建設(shè)的加氫站體系才能獲得良好的用戶體驗(yàn)，而與遍布城市各處的加油站相比，加氫站分布密度在現(xiàn)階段顯然嚴(yán)重偏低。

此外，由于氫燃料電池唯一的排放產(chǎn)物是水，氫燃料電池車與純電車類似，都可以實(shí)現(xiàn)二氧化碳的零排放。加上續(xù)航能力優(yōu)秀，不存在純電車的續(xù)航焦慮，即便技術(shù)難度高于純電車，氫燃料電池車仍然是新能源車中不可忽視的一股力量。雖然現(xiàn)有的氫氣獲取途徑仍然可能消耗大量電力，但隨著再生能源電力等相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步以及加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施的大規(guī)模建設(shè)，一個(gè)立足于不依賴于化石燃料的未來氫能社會(huì)將很有可能在本世紀(jì)中葉前得以實(shí)現(xiàn)。

南陽水氫汽車是一場徹底的騙局嗎？

這次爆出的水氫汽車，其實(shí)最近幾年屢有報(bào)道，相關(guān)企業(yè)在各地爭取投資和政策扶持也屬于正常的商業(yè)運(yùn)作。與已經(jīng)相對成熟的氫能源電池車相比，水氫汽車最大的賣點(diǎn)在于所謂的直接以水制氫，燃油車加油，水氫車加水。相關(guān)企業(yè)宣傳水氫汽車將從根本上解決氫能源車短期內(nèi)加氫站不足的重大問題，從根本上顛覆現(xiàn)有的行業(yè)格局。

理論上來看，水氫車的技術(shù)路線確實(shí)說得通，沒法像否定永動(dòng)機(jī)一樣徹底否定水氫車存在的意義。但最核心的問題還是技術(shù)成熟度，或者說是商業(yè)上的可行程度。水氫車宣稱可以將注入水箱的水轉(zhuǎn)化為氫氣，然后再給氫能源電池組提供反應(yīng)原料。這個(gè)技術(shù)路線如果單純從能否實(shí)現(xiàn)的角度來看，其實(shí)一點(diǎn)不復(fù)雜，而且完全可行，純粹是中學(xué)化學(xué)范疇之內(nèi)的技術(shù)，跟高科技根本不沾邊。

以該路線的核心，水箱中發(fā)生的水制氫過程為例。企業(yè)負(fù)責(zé)人號稱這一過程的關(guān)鍵是某種高性能催化劑。然而事實(shí)是這樣嗎？

根據(jù)媒體報(bào)道結(jié)果，該企業(yè)所稱的催化劑實(shí)為金屬鋁，也就是說制氫過程實(shí)際上是一個(gè)水和金屬鋁發(fā)生反應(yīng)釋放氫氣的過程。首先，金屬鋁在這個(gè)反應(yīng)中扮演的角色完全不是催化劑。其次，鋁和水的反應(yīng)過程在正常條件下極為緩慢。最后，反應(yīng)生成的產(chǎn)物如氫氧化鋁如何處置？

從公開報(bào)道我們也可以看出，該技術(shù)目前只在卡車一類大型車輛上進(jìn)行了運(yùn)用。我們不必討論網(wǎng)上公開的信息是真是假，單說在卡車上安裝這樣一套類似的裝置，實(shí)際上一點(diǎn)技術(shù)難度都不存在。真正困難的是，如何讓這臺卡車擁有和普通燃油車一樣的動(dòng)力性能、續(xù)航能力、安全性以及維護(hù)便利性？且不說這之后的系統(tǒng)小型化了。

水氫燃料車照片

回到我們這個(gè)小結(jié)最初的疑問，南陽水氫汽車項(xiàng)目是一場徹底的鬧劇或是騙局嗎？從目前披露的情況和信息來看，我們不得不說這個(gè)可能性很大。而且，這也是整個(gè)國內(nèi)學(xué)術(shù)共同體和業(yè)界相關(guān)人員的共同看法。當(dāng)然，我們看到這起事件在媒體和公眾的廣泛參與下，熱度已經(jīng)持續(xù)走高。相信經(jīng)過廣泛的質(zhì)疑和討論，真相會(huì)浮出水面。