氫能汽車(chē)

　　【概述】

　　氫能汽車(chē)是以氫為主要能量作為移動(dòng)的汽車(chē)。一般的內(nèi)燃機(jī)，通常注入柴油或汽油，氫汽車(chē)則改為使用氣體氫。燃料電池和電動(dòng)機(jī)會(huì)取代一般的引擎，即氫燃料電池的原理是把氫輸入燃料電池中，氫原子的電子被質(zhì)子交換膜阻隔，通過(guò)外電路從負(fù)極傳導(dǎo)到正極，成為電能驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)；質(zhì)子卻可以通過(guò)質(zhì)子交換膜與氧化合為純凈的水霧排出。這樣有效減少了其他燃油的汽車(chē)造成的空氣污染問(wèn)題，高速車(chē)輛、巴士、潛水艇和火箭已經(jīng)在不同形式使用氫。另一方面能源從來(lái)都是個(gè)問(wèn)題，近年來(lái)，國(guó)際上以氫為燃料的“燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)”技術(shù)取得重大突破，而“燃料電池汽車(chē)”已成為推動(dòng)“氫經(jīng)濟(jì)”的發(fā)動(dòng)機(jī)。

　　用氫氣作燃料有許多優(yōu)點(diǎn)，首先是干凈衛(wèi)生，氫氣燃燒后的產(chǎn)物是水，不會(huì)污染環(huán)境，其次是氫氣在燃燒時(shí)比汽油的發(fā)熱量高。在1965年，外國(guó)的科學(xué)家們就已設(shè)計(jì)出了能在馬路上行駛的氫能汽車(chē)。我國(guó)也在1980年成功地造出了第一輛氫能汽車(chē)，可乘坐12人，貯存氫材料90公斤。氫能汽車(chē)行車(chē)路遠(yuǎn)，使用的壽命長(zhǎng)，最大的優(yōu)點(diǎn)是不污染環(huán)境。

　　氫是可以取代石油的燃料，其燃燒產(chǎn)物是水和少量氮氧化合物，對(duì)空氣污染很少。氫氣可以從電解水、煤的氣化中大量制取，而且不需要對(duì)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行大的改裝，因此氫能汽車(chē)具有廣闊的應(yīng)用前景。推廣氫能汽車(chē)需要解決三個(gè)技術(shù)問(wèn)題：大量制取廉價(jià)氫氣的方法，傳統(tǒng)的電解方法價(jià)格昂貴，且耗費(fèi)其他資源，無(wú)法推廣；解決氫氣的安全儲(chǔ)運(yùn)問(wèn)題；解決汽車(chē)所需的高性能、廉價(jià)的氫供給系統(tǒng)。目前常見(jiàn)的供給系統(tǒng)有三種，氣管定時(shí)噴射式、低壓缸內(nèi)噴射式和高壓缸內(nèi)噴射式。隨著儲(chǔ)氫材料的研究進(jìn)展，可以為氫能汽車(chē)開(kāi)辟全新的途徑。而最近，科學(xué)家們研制的高效率氫燃料電池，更減小了氫氣損失和熱量散失。

　　【原理】

　　眾所周知，氫分子通過(guò)燃燒與氧分子結(jié)合產(chǎn)生熱能和水。氫燃料電池通過(guò)液態(tài)氫與空氣中的氧結(jié)合而發(fā)電，根據(jù)此原理而制成的氫燃料電池可以發(fā)電用來(lái)推動(dòng)汽車(chē)，提供家庭或工業(yè)用電或作為手機(jī)電池。一原理說(shuō)起來(lái)很簡(jiǎn)單，但具體分析的話(huà)就會(huì)發(fā)現(xiàn)，其實(shí)提煉氫燃料的過(guò)程非常復(fù)雜，而且能耗也非常高。

　　【氫內(nèi)燃】

　　氫內(nèi)燃車(chē)和氫燃料電池車(chē)不同。氫內(nèi)燃車(chē)是傳統(tǒng)汽油內(nèi)燃機(jī)車(chē)的帶小量改動(dòng)的版本。氫內(nèi)燃直接燃燒氫，不使用其他燃料或產(chǎn)生水蒸氣排出。這些車(chē)的問(wèn)題是氫燃料很快耗盡。載滿(mǎn)氫氣的油缸只能行駛數(shù)英里，很快便沒(méi)能量。另一方面，各色各樣的方法正在研究以減少耗用的空間，例如用液態(tài)氫或氫化物。1807年IsaacdeRivas制造了首輛氫內(nèi)燃車(chē)?？上г撛O(shè)計(jì)甚不成功。寶馬的氫內(nèi)燃車(chē)有更多的力量，比氫燃料電池車(chē)更快。寶馬的氫汽車(chē)以三百公里每小時(shí)創(chuàng)下了氫汽車(chē)的最高速記錄。萬(wàn)事達(dá)已在開(kāi)發(fā)燒氫的轉(zhuǎn)子引擎。該轉(zhuǎn)子引擎反覆轉(zhuǎn)動(dòng)，故氫從開(kāi)口在引擎內(nèi)的不同部分燃燒，減少突然爆炸這個(gè)氫燃料活塞引擎的問(wèn)題。日本武藏工業(yè)大學(xué)1990年在第八屆世界氫能會(huì)議上展出了一部使用液氫儲(chǔ)罐的燃?xì)滢I車(chē)。它由NISSAN車(chē)改裝，使用一個(gè)容積100L，總重60kg的液氫罐，可以100km/h行駛，排放廢氣中無(wú)CO2。中國(guó)研制的燃用氫、汽油混合燃料的城市節(jié)能公共汽車(chē)正進(jìn)行試驗(yàn)。其他重要汽車(chē)生產(chǎn)商如通用汽車(chē)和DaimlerChrysler公司，投資在較慢較弱但較有效的氫燃料電池。

　　【儲(chǔ)氫方法與材料】

　　傳統(tǒng)儲(chǔ)氫方法有兩種，一種方法是利用高壓鋼瓶（氫氣瓶）來(lái)儲(chǔ)存氫氣，但鋼瓶?jī)?chǔ)存氫氣的容積小，而且還有爆炸的危險(xiǎn)；另一種方法是儲(chǔ)存液態(tài)氫，但液體儲(chǔ)存箱非常龐大，需要極好的絕熱裝置來(lái)隔熱。近年來(lái)，一種新型簡(jiǎn)便的儲(chǔ)氫方法應(yīng)運(yùn)而生，即利用儲(chǔ)氫合金（金屬氫化物）來(lái)儲(chǔ)存氫氣。研究證明，在一定的溫度和壓力條件下，一些金屬能夠大量“吸收”氫氣，反應(yīng)生成金屬氫化物，同時(shí)放出熱量。其后，將這些金屬氫化物加熱，它們又會(huì)分解，將儲(chǔ)存在其中的氫釋放出來(lái)。這些會(huì)“吸收”氫氣的金屬，稱(chēng)為儲(chǔ)氫合金。其儲(chǔ)氫能力很強(qiáng)。單位體積儲(chǔ)氫的密度，是相同溫度、壓力條件下氣態(tài)氫的1000倍，也即相當(dāng)于儲(chǔ)存了1000個(gè)大氣壓的高壓氫氣。儲(chǔ)氫合金都是固體，需要用氫時(shí)通過(guò)加熱或減壓使儲(chǔ)存于其中的氫釋放出來(lái)，因此是一種極其簡(jiǎn)便易行的理想儲(chǔ)氫方法。目前研究發(fā)展中的儲(chǔ)氫合金，主要有鈦系儲(chǔ)氫合金、鋯系儲(chǔ)氫合金、鐵系儲(chǔ)氫合金及稀土系儲(chǔ)氫合金。

　　儲(chǔ)氫合金還有將儲(chǔ)氫過(guò)程中的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能或熱能的能量轉(zhuǎn)換功能。儲(chǔ)氫合金在吸氫時(shí)放熱，在放氫時(shí)吸熱，利用這種放熱－吸熱循環(huán)，可進(jìn)行熱的儲(chǔ)存和傳輸，制造制冷或采暖設(shè)備。此外它還可以用于提純和回收氫氣，它可將氫氣提純到很高的純度。例如，采用儲(chǔ)氫合金，可以以很低的成本獲得純度高于99.9999％的超純氫。儲(chǔ)氫合金的飛速發(fā)展，給氫氣的利用開(kāi)辟了一條廣闊的道路。目前中國(guó)已研制成功了一種氫能汽車(chē)，它使用儲(chǔ)氫材料90千克，可行駛40千米，時(shí)速超過(guò)50千米。今后，不但汽車(chē)會(huì)采用燃料電池，飛機(jī)、艦艇、宇宙飛船等運(yùn)載工具也將使用燃料電池，作為其主要或輔助能源。另外由于大量使用的鎳鎘電池（Ni－Cd）中的鎘有毒，使廢電池處理復(fù)雜，環(huán)境受到污染。鎳氫電池與鎳鎘電池相比，具有容量大、安全無(wú)毒和使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。發(fā)展用儲(chǔ)氫合金制造的鎳氫電池（Ni－MH），也是未來(lái)儲(chǔ)氫材料應(yīng)用的另一個(gè)重要領(lǐng)域。

　　【氫燃料電池】

　　現(xiàn)在可以使用的主要有這樣幾種：

　　熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC）

　　1980年研制成功，在650攝氏度下工作，把熔融碳酸鹽作為電解質(zhì)，把送到正極的二氧化碳作為離子載體。不需要催化劑，而且可以使用天然氣等其他氣體燃料。但是啟動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)。

　　固體氧化物燃料電池（SOFC）

　　1980年研制成功，電解質(zhì)為含有氧化鋯等成分的固體陶瓷材料。工作在800~1000攝氏度的高溫，離子可以通過(guò)陶瓷材料。不需要鉑等催化劑。也可以使用其他氣體燃料，啟動(dòng)時(shí)間也較長(zhǎng)。

　　磷酸燃料電池（PAFC）

　　1967年研制成功，工作溫度接近200度，需要催化劑，電解質(zhì)為磷酸水溶液，在飯店和醫(yī)院使用較多。

　　固體高分子燃料電池（PEFC）

　　目前投入研究力量最大的電池，電解質(zhì)為高分子樹(shù)脂薄膜，可以實(shí)現(xiàn)小型化。工作溫度在100度以下，但是需要催化劑。也可以使用甲醇。啟動(dòng)時(shí)間也最短。

　　【氫燃料電池的研究歷史】

　　1960年代后期，RogerE.Billings制造了燃料電池的原型。在燃料電池氫汽車(chē)的發(fā)展主要有三個(gè)障礙。

　　首先，氫的密度很低，就算燃料以液態(tài)形式儲(chǔ)存在低溫瓶或壓縮氣體瓶，在那些空間能夠儲(chǔ)存的能量十分有限，而氫汽車(chē)比起其他汽車(chē)就十分受限。有些研究已經(jīng)用特別結(jié)晶體來(lái)儲(chǔ)存氫在較高密度的環(huán)境中，而且更安全。

　　另外一種方法是不儲(chǔ)存氫分子，而使用氫重組器來(lái)從傳統(tǒng)燃料如甲烷、汽油和乙醇，提取氫。很多環(huán)保分子對(duì)此想法不感興趣，因?yàn)樗蕾?lài)了化石燃料?？墒牵@是有效的重組程序。使用重組過(guò)的汽油或乙醇來(lái)推動(dòng)燃料電池，仍比使用內(nèi)燃引擎來(lái)得有效。

　　其次，制造在氫汽車(chē)提供電力可靠燃料電池，耗資頗高?？茖W(xué)家努力研究令燃料電池的成本盡量便宜，同時(shí)又有足夠硬度以抵受撞擊和震動(dòng)這些汽車(chē)的基本問(wèn)題。燃料電池的設(shè)計(jì)大都脆弱，故不能在那些情況下保存。加上很多設(shè)計(jì)都需要稀有物如鉑作為加速劑，令工作更順暢，而加速劑可能污染氫的純凈度，不利氫的提供。

　　第三個(gè)問(wèn)題是氫可作為能量的攜帶者而非能源。它必須從化石燃料或其他能源提取，因此引起能量的流失（因?yàn)閺钠渌茉吹綒溆只氐侥芰康霓D(zhuǎn)換并非百分百有效）。因?yàn)槿魏文茉炊加腥秉c(diǎn)，轉(zhuǎn)換到氫會(huì)引起關(guān)于如何產(chǎn)生這種能源的政治決定。

　　最近有方法成功直接從太陽(yáng)和水，透過(guò)金屬的催化劑，產(chǎn)生了氫。這或能使從太陽(yáng)能轉(zhuǎn)成氫有一個(gè)便宜、直接、清潔的途徑。

　　【“氫燃料電池代價(jià)太大”】

　　1.一般情況下，我們要獲得氫，都會(huì)從水里分解出來(lái)，這就需要用到電，需要將交流電轉(zhuǎn)化成直流電，這過(guò)程將使得氫分子中的能連損失2%-3%

　　2.接下來(lái)我們開(kāi)始電解水，在此過(guò)程中能效只能達(dá)到70%，其余30%的能量被消耗掉。

　　3.經(jīng)過(guò)上述兩個(gè)過(guò)程，我們獲得了氫氣，但是由于是氣體，因此其體積非常大，這個(gè)就需要我們用10000磅/平方英寸的大氣壓強(qiáng)對(duì)氫氣進(jìn)行壓縮處理，這個(gè)過(guò)程又將耗能15%，即便是經(jīng)過(guò)了這一系列處理，同等質(zhì)量的氫燃料所包含的能量值也只有普通汽油燃料的20%所有，并且要貯存這些氫燃料需要很大的存儲(chǔ)設(shè)備。此外，為了保持氫燃料電池的穩(wěn)定，我們還要將溫度控制在零下253度，這一過(guò)程再次耗能30%-40%。

　　4.在運(yùn)輸過(guò)程中，由于我們很難保持零下253度的恒溫，因此我們還將損失10%的能量。

　　5.而在氫燃料被注入汽車(chē)前，我們又損失了大約50%的能量。

　　6.最終我們還將損失10%的能量，因?yàn)闅淠芷?chē)的能效只有90%。

　　綜合上述所有的過(guò)程，我們要驅(qū)動(dòng)一輛氫能汽車(chē)的能耗高達(dá)80%，從節(jié)能降耗的角度來(lái)看，氫能汽車(chē)不達(dá)標(biāo)。

　　【環(huán)保問(wèn)題】

　　一般人認(rèn)為，以氫燃料為動(dòng)力的汽車(chē)只會(huì)產(chǎn)生水，事實(shí)也的確是這樣，那為什么說(shuō)氫燃料汽車(chē)并不環(huán)保呢？環(huán)球能源網(wǎng)認(rèn)為，我們必須從其生產(chǎn)原料上來(lái)分析，由于技術(shù)水平并不先進(jìn)，以及考慮到成本等的問(wèn)題，世界上很多國(guó)家的氫燃料的生產(chǎn)并不是以水為原料，而是以天然氣作為生產(chǎn)原料，先前講到了，如果要電解水取得氫氣，那需要很大的能量消耗，而且要生產(chǎn)出能量值與普通汽油燃料相當(dāng)?shù)臍淙剂?，我們就需要大量的水資源，水同樣也是我們這個(gè)星球稀缺的資源，因?yàn)槲覀冞@里講到的水是淡水，而不是海水。而天然氣的貯存方式相對(duì)成熟得多，而且我們可以用并不算多的天然氣生產(chǎn)出能量值與普通汽油燃料相當(dāng)氫燃料。因此，作為氫燃料生產(chǎn)商來(lái)說(shuō)，為了降低生產(chǎn)成本，他們寧愿選擇天然氣。問(wèn)題就出在這里，天然氣也屬于化石能源的范疇，那么使用它就必定會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化碳，從這個(gè)層面上來(lái)講，我們的氫能汽車(chē)并不環(huán)保。

　　除了從節(jié)能和環(huán)保的角度來(lái)分析氫能汽車(chē)的未來(lái)，我們還應(yīng)該從經(jīng)濟(jì)層面來(lái)審視一下其發(fā)展現(xiàn)狀，如今我們很多的加油站都是以提供化石燃料為主，而沒(méi)有單獨(dú)提供氫能燃料的場(chǎng)所，如果我們要利用起的加油站，那么就必須修建大量的輸送管道，而且這樣做的前提是，氫能汽車(chē)的數(shù)量一定要達(dá)到一個(gè)合適的規(guī)模，數(shù)量過(guò)少的話(huà)，那修建輸送管道的成本就顯得有點(diǎn)高了。而如今，我們只能從一些新能源展會(huì)上才能看到氫燃料電池汽車(chē)的身影，大街上主要行駛的還是普通汽油驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)，即便是在巴西這樣的新能源汽車(chē)大國(guó)，其80%以上的汽車(chē)使用的也是乙醇，而非氫燃料電池。因此在可以預(yù)見(jiàn)的將來(lái)，我們還很難將氫燃料電池汽車(chē)推廣出去，至少在工藝上我們還不過(guò)關(guān)。

　　【產(chǎn)業(yè)前景】

　　“氫能汽車(chē)上路還需15年”

　　國(guó)際油價(jià)持續(xù)飆升，讓人叫苦不迭。美國(guó)政府提出以氫燃料電池車(chē)為主要措施解決美國(guó)交通能源問(wèn)題，這似乎帶來(lái)了美好希望。不過(guò)，麻省理工學(xué)院的一些能源專(zhuān)家日前則提醒公眾，氫燃料電池車(chē)真正要“跑起來(lái)”，至少還需要15年的時(shí)間。

　　對(duì)于氫燃料電池車(chē)上路的時(shí)間表，麻省理工學(xué)院(MIT)能源委員會(huì)近日出臺(tái)報(bào)告說(shuō)，與目前的車(chē)輛相比，性能與價(jià)格具有競(jìng)爭(zhēng)力的氫燃料電池車(chē)真能“上路”、“跑起來(lái)”，至少還需要15年；而要讓氫燃料電池車(chē)被大規(guī)模采用，達(dá)到明顯降低現(xiàn)有車(chē)輛對(duì)石油依賴(lài)程度的目的，可能還需要50年的時(shí)間。

　　MIT能源委員會(huì)的約翰·海伍特教授指出，作為一項(xiàng)頗具潛力的、能替代石油燃料的技術(shù)措施，氫燃料電池車(chē)目前的“路障”涉及到氫燃料的生產(chǎn)、儲(chǔ)存和輸送基礎(chǔ)設(shè)施，以及燃料電池的成本等問(wèn)題。他強(qiáng)調(diào)，發(fā)展所謂的以氫為燃料的“氫交通經(jīng)濟(jì)”確實(shí)是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。即便價(jià)格與性能被公眾接受，氫燃料電池車(chē)還需要幾十年的時(shí)間才能被大規(guī)模采用。

　　海伍特解釋說(shuō)，氫燃料電池車(chē)的推廣要受許多因素的制約。首先，新技術(shù)車(chē)輛大規(guī)模應(yīng)用是早還是晚，主要受到現(xiàn)有車(chē)輛平均壽命的限制。目前車(chē)輛平均壽命是15年。無(wú)論是先進(jìn)的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)車(chē)、混合車(chē)，還是氫燃料電池車(chē)，即使有人買(mǎi)了這些具有新技術(shù)的車(chē)輛，目前大多數(shù)車(chē)主需要15年才能換車(chē)，這些年內(nèi)，舊車(chē)還會(huì)在路上跑，還會(huì)在繼續(xù)燒汽油，繼續(xù)排放二氧化碳等溫室氣體。

　　第二，配有新技術(shù)的車(chē)輛在廠家生產(chǎn)車(chē)間，從第一臺(tái)到批量生產(chǎn)一般需要幾年的時(shí)間，到大規(guī)模推廣又得幾年之后。拿油電混合車(chē)來(lái)說(shuō)，混合車(chē)有全新的技術(shù)，但市場(chǎng)份額卻增長(zhǎng)緩慢?；旌宪?chē)在美國(guó)1999年上市，到目前為止市場(chǎng)份額卻只有1%。

　　第三，從推廣氫燃料電池車(chē)對(duì)解決交通石油燃料危機(jī)的影響角度說(shuō)，歐洲過(guò)去25年推廣柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)驗(yàn)表明，短期內(nèi)節(jié)省燃料有效措施并不一定來(lái)自全新的技術(shù)，而在于如何在現(xiàn)有車(chē)輛技術(shù)基礎(chǔ)上更好地進(jìn)行改進(jìn)，更經(jīng)濟(jì)地使用燃料。

　　MIT能源專(zhuān)家在報(bào)告中預(yù)計(jì)，即使研制出具有價(jià)格和性能競(jìng)爭(zhēng)力的氫燃料電池車(chē)，還將需要25年左右的時(shí)間，才能使其占新車(chē)和輕型卡車(chē)銷(xiāo)售的份額達(dá)到35%，而要使氫燃料電池車(chē)替代現(xiàn)有35%的車(chē)輛的話(huà)，還會(huì)再需要20年左右的時(shí)間。

　　在討論氫燃料電池車(chē)時(shí)間表的同時(shí)，專(zhuān)家們也給政府交通能源政策出了不少主意。他們認(rèn)為，與氫燃料電池車(chē)的情況相比，目前改進(jìn)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)性能、減輕車(chē)輛重量等措施，倒是有可能對(duì)減少車(chē)輛過(guò)度耗油產(chǎn)生“立竿見(jiàn)影”的效果。先進(jìn)的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)、清潔的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)以及油電混合車(chē)在未來(lái)30年內(nèi)將對(duì)節(jié)省交通石油燃料產(chǎn)生很大的影響。

　　MIT的專(zhuān)家們還認(rèn)為，應(yīng)該大力提倡一些新技術(shù)措施，包括發(fā)展油耗低的經(jīng)濟(jì)型車(chē)輛，從嚴(yán)修訂車(chē)輛燃料經(jīng)濟(jì)性標(biāo)準(zhǔn)，提高汽油消費(fèi)稅等，當(dāng)然，這些需要政府牽頭鼓勵(lì)汽車(chē)廠家實(shí)施以及公眾積極配合，才能實(shí)現(xiàn)減少車(chē)輛過(guò)度耗油的目的。

　　不過(guò)，他們也承認(rèn)，有效降低美國(guó)的巨大交通石油燃料消費(fèi)量，確實(shí)是一大挑戰(zhàn)。他們的好想法并不一定會(huì)被美國(guó)民眾廣泛接受和采納。因?yàn)殚L(zhǎng)期以來(lái)，美國(guó)汽車(chē)文化中并沒(méi)有太多地考慮節(jié)約石油，而是一味地追求車(chē)輛的舒適性。同時(shí)，對(duì)于那些能很快舒緩車(chē)輛過(guò)度耗油問(wèn)題、潛力巨大的技術(shù)措施，美國(guó)政府也并沒(méi)有像熱衷“氫經(jīng)濟(jì)”計(jì)劃項(xiàng)目那樣，予以大力支持和足夠的投資。

　　【中國(guó)氫能汽車(chē)技術(shù)與研發(fā)】

　　我國(guó)在氫能汽車(chē)研發(fā)領(lǐng)域取得重大突破，已成功開(kāi)發(fā)出氫能燃料電池汽車(chē)性能樣車(chē)。

　　目前，國(guó)內(nèi)在燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)方面已取得大功率氫—空燃料電池組制備的關(guān)鍵技術(shù)，轎車(chē)用凈輸出30kW、客車(chē)用凈輸出60kW和100kW的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)，已在同濟(jì)大學(xué)和清華大學(xué)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試基地分別通過(guò)了嚴(yán)格的測(cè)試并裝車(chē)運(yùn)行，燃料電池轎車(chē)已經(jīng)累計(jì)運(yùn)行4000多公里，燃料電池客車(chē)?yán)塾?jì)運(yùn)行超過(guò)8000公里。

　　此前，以氫氣為能源的燃料電池汽車(chē)被列入國(guó)家“863”計(jì)劃，科技部投入1．2億元支持燃料電池汽車(chē)和相關(guān)技術(shù)的研發(fā)。

　　此外，國(guó)內(nèi)研發(fā)的燃料電池汽車(chē)在整車(chē)操控性能、行駛性能、安全性能、燃料利用率等方面均得到較大提高。國(guó)內(nèi)汽車(chē)企業(yè)還開(kāi)發(fā)出100多種燃?xì)馄?chē)，在19個(gè)城市開(kāi)展了推廣應(yīng)用；國(guó)內(nèi)自主研發(fā)的純電動(dòng)汽車(chē)、混合動(dòng)力汽車(chē)，也已開(kāi)始示范運(yùn)行

　　【中國(guó)氫能汽車(chē)發(fā)展與推廣】

　　能源短缺、環(huán)境污染、全球氣候變化……令開(kāi)發(fā)清潔、高效、安全和可持續(xù)的能源迫在眉睫，其中，氫能正在受到越來(lái)越多國(guó)家的重視.

　　5月底的一天，北京凱賓斯基飯店門(mén)前的小展廳，停放著一輛銀色家用轎車(chē)，車(chē)的左側(cè)被摘掉，甲板是透明的，參觀者望去，車(chē)內(nèi)與一般4座家用轎車(chē)無(wú)異。

　　透過(guò)甲板，可以看到兩個(gè)比煤氣罐略窄的罐子，據(jù)介紹，這兩個(gè)罐子是用來(lái)裝氫燃料的。罐子前方貼著一個(gè)像小案板一樣的片狀物，這是一個(gè)將氫轉(zhuǎn)換為電的設(shè)備。

　　這是戴姆勒-克萊斯勒公司生產(chǎn)的燃料電動(dòng)汽車(chē)，它最大的優(yōu)點(diǎn)是，排放物僅僅是水，沒(méi)有任何污染。未來(lái)人們駕駛的汽車(chē)，可能大多數(shù)都是這樣的。

　　這樣的汽車(chē)中國(guó)企業(yè)現(xiàn)在也能生產(chǎn)，在凱賓斯基飯店內(nèi)的展廳里，上海燃料電池汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)公司生產(chǎn)的基于桑塔納2000車(chē)型的“超越1號(hào)”樣車(chē)，同樣引起許多人的注意。

　　【氫能經(jīng)濟(jì)：中國(guó)的后發(fā)優(yōu)勢(shì)】

　　氫能作為一種清潔、高效、安全、可持續(xù)的能源，被視為21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ?span id="nfvnfwl" class='hrefStyle'>清潔能源，開(kāi)發(fā)氫能已引起各國(guó)的高度重視。

　　2003年11月，澳大利亞、巴西、加拿大、中國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、冰島、印度、意大利、日本、挪威、韓國(guó)、俄羅斯、英國(guó)、美國(guó)15個(gè)國(guó)家和歐盟代表在美國(guó)華盛頓共同簽署非約束性的“氫能經(jīng)濟(jì)國(guó)際合作伙伴計(jì)劃”參考條款。“氫能經(jīng)濟(jì)國(guó)際合作伙伴計(jì)劃”下設(shè)指導(dǎo)委員會(huì)和執(zhí)行及聯(lián)絡(luò)委員會(huì)。

　　5月底，“氫能經(jīng)濟(jì)國(guó)際合作伙伴計(jì)劃”下設(shè)的指導(dǎo)委員會(huì)在北京召開(kāi)了第二次會(huì)議。與會(huì)議同時(shí)召開(kāi)的還有第二屆國(guó)際氫能論壇。從這兩個(gè)會(huì)議上透露出的信息表明，近年來(lái)，美國(guó)、日本、歐盟都制定了氫能發(fā)展規(guī)劃，投入大量經(jīng)費(fèi)支持氫能開(kāi)發(fā)和應(yīng)用示范活動(dòng)。美國(guó)政府宣布今后5年撥款17億美元支持氫能開(kāi)發(fā)；歐盟也撥專(zhuān)款研究氫能轉(zhuǎn)換技術(shù)和燃料電池，歐洲10個(gè)城市已從2003年開(kāi)始示范運(yùn)行商業(yè)化的燃料電池公共汽車(chē)。

　　中國(guó)科技部秘書(shū)長(zhǎng)石定環(huán)也透露，中國(guó)政府正在研究到2020年的能源戰(zhàn)略，氫能利用被列為重點(diǎn)發(fā)展的方向之一?？萍疾堪才帕艘慌鷼淠苻D(zhuǎn)換技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用示范項(xiàng)目，科研人員已在一些關(guān)鍵技術(shù)上取得顯著進(jìn)展，自主研制的燃料電池轎車(chē)、客車(chē)已實(shí)驗(yàn)運(yùn)行2000多公里。

　　莫約翰則對(duì)《財(cái)經(jīng)時(shí)報(bào)》分析說(shuō)，傳統(tǒng)汽車(chē)經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，已有了非常完善的基礎(chǔ)設(shè)施(加油站設(shè)置、油品生產(chǎn)等)，而要培養(yǎng)新的基礎(chǔ)設(shè)施，需要巨額投資，這對(duì)企業(yè)充滿(mǎn)風(fēng)險(xiǎn)。但對(duì)發(fā)展中的中國(guó)來(lái)講，相對(duì)來(lái)說(shuō)，更有機(jī)會(huì)采用這種新技術(shù)、新能源。

　　【加氫站】

　　國(guó)際油價(jià)持續(xù)走高，許多國(guó)家都在尋找替代能源。近日，通用汽車(chē)與殼牌氫能源公司在美國(guó)首都華盛頓聯(lián)合推出了全美第一個(gè)加氫加油站，為普通汽車(chē)提供加油服務(wù)，并為燃料電池車(chē)加氫。

　　加氫設(shè)施與普通加油站內(nèi)的設(shè)施沒(méi)有太大區(qū)別，加氫過(guò)程與一般汽油車(chē)加油類(lèi)似。加氫站面積比一般加油站大，由氫氣分離廠和加氣臺(tái)兩部分組成。氫氣分離廠內(nèi)設(shè)有氫氣分離罐，工程人員向罐內(nèi)輸入水，在電力的作用下，水便分離成氫氣和氧氣。分離出的氧氣通過(guò)管道向空中釋放，同時(shí)將氫氣收集在密封壓力罐內(nèi)加壓、儲(chǔ)存，再通過(guò)高壓管道為氫汽車(chē)加氫。

　　氫是易燃物，所以人們首先會(huì)想到加氫站和氫汽車(chē)的安全性。據(jù)專(zhuān)家介紹，加氫站內(nèi)的高壓罐和管道的壓力雖然高達(dá)5700大氣壓?jiǎn)挝唬蒲腥藛T成功地解決了管道壓力問(wèn)題，顧客加氫時(shí)絕對(duì)安全。氫汽車(chē)不以燃燒氫氣為動(dòng)力，而是經(jīng)由汽車(chē)內(nèi)的燃料電池與氫氣反應(yīng)，產(chǎn)生電流作為動(dòng)力。

　　【車(chē)載氫氧機(jī)：節(jié)能環(huán)保的現(xiàn)實(shí)之路】

　　氫內(nèi)燃?xì)夂腿剂想姵貎煞N氫能汽車(chē)方案都存在制氫成本高、貯存成本高等現(xiàn)實(shí)難題，要想達(dá)到產(chǎn)業(yè)化和全面普及尚有待時(shí)日。人們對(duì)于氫能汽車(chē)的追求腳步一刻也沒(méi)有停息，最近，一種車(chē)載氫氧機(jī)方案正在全球范圍內(nèi)的各個(gè)國(guó)家的業(yè)余愛(ài)好者在自己的工作室內(nèi)進(jìn)行研究實(shí)驗(yàn)。

　　車(chē)載氫氧機(jī)是利用汽車(chē)上蓄電池的電力對(duì)水進(jìn)行電解，所產(chǎn)生的氫氧混合氣由進(jìn)風(fēng)口被吸入汽車(chē)內(nèi)燃機(jī)中，和傳統(tǒng)的汽油、柴油或是天然氣混合燃燒。氫氧混合氣只有加入5%左右，即可達(dá)到降低燃油消耗10%~40%,同時(shí)減少50%的污染排放。

　　車(chē)載氫氧機(jī)節(jié)能減排的實(shí)踐巳被驗(yàn)證，這是氫能普及道路上的一個(gè)過(guò)渡方案。雖沒(méi)有完全替代傳統(tǒng)燃料，但能達(dá)到節(jié)能減排，也是一個(gè)不錯(cuò)的選擇，畢竟這種方案投資少，見(jiàn)效快，更容易被消費(fèi)者所接受。