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水氫發動機是怎么回事?水氫發動機為什么被質疑?

2019-05-24 10:18
科技新時代
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5月22日晚6時54分的南陽日報網和次日的南陽日報頭版先后刊發了同一條內容——《水氫發動機在南陽下線,市委書記點贊!》,報道稱水氫發動機在該市正式下線啦,這意味著車載水可以實時制取氫氣,車輛只需加水即可行駛。

媒體報道和市委書記點贊的青年汽車集團有限公司(簡稱青年汽車)一并深陷輿論中,網友和媒體質疑青年汽車上演的是多年前的“水變油”騙局。但在知乎汽車話題優秀回答者、清華大學汽車工程博士張扛扛看來,這是一條洋蔥式的多層次槽點新聞,新聞中的水氫燃料電池,可能可以降低對車載儲氫技術的要求,代價是要增加車載制氫裝置、氫氣處理裝備等。在氫氣的制取、運輸與儲存等相關產業鏈問題的解決都還沒有時間表的情況下,這不失為一種快刀斬亂麻的可行方案,但未必是經濟可行的方案、更未必是最優方案。

以下為張扛扛回答全文(騰訊科技稍作整理):

第一層槽點: 只加水就能跑,水變氫?

如果只加水就能跑,那和全民氣功時代的“水變油”有啥區別?

二十年過去了,國民的科普水平上升了一個檔次,“能量守恒定律”、“第一類永動機不可能實現”這種基本的物理常識已經深入人心。

人們還記得被大師“水變油”忽悠的歷史性心痛,所以看到這個新聞格外扎心,再加上堂堂市委書記去視察都沒識破,于是大家特別想吐槽!

正是由于這個“全民性槽點”,使得這條新聞傳播特別快!

有人已經解釋了水氫發動機的原理:鋁和水反應變成氫,燃料電池用氫發電再生成水,本質上的燃料是鋁,產物是氫氧化鋁。從科學上這是說得通的,但是記者將主要燃料鋁描述成了“催化劑”,是不是對催化劑有什么誤解?

如果記者的邏輯講得通,那我是不是也可以號稱自己“只喝水就可以存活10年”了?前提是再吃點分解水的催化劑(大米、饅頭、紅燒肉等)。

第二層槽點:既然氫燃料電池更成熟,還要(鋁)水氫燃料電池何用?

新聞中的(鋁)水氫燃料電池,本質上是兩個裝置: 水制氫裝置 + 氫燃料電池。

那么問題來了,氫氣又不是什么稀有物質,印象中比鋁還要便宜吧? 既然氫燃料電池更成熟,為啥還要用你的(鋁)水氫燃料電池呢?

在一個綜述性質的回答氫燃料電池汽車相比電動車,有哪些優劣勢?中,我曾提到氫燃料電池技術面臨的兩個重大技術問題:車載儲氫技術、加氫站基礎設施建設。

車載儲氫技術:要論同樣的重量,氫氣的能量密度不低。然而,汽油柴油在自然條件下就是液體,而氫氣要壓縮成液體,還要保證安全,就需要一個挺大的儲氫系統了。目前70兆怕的儲氫系統,能量密度才每升800Wh。

加氫站基礎設施建設:純電動車目前面臨充電不便的基礎設施問題,氫燃料電池車也逃不過,甚至更嚴峻。純電動車雖然充電慢,但除了超級快充站,在家里、單位里也能慢慢充,勉強可以用。若出行特性比較規律,甚至還挺方便,畢竟在家充電也省得跑加油站了,用車成本也更低。

新聞中的(鋁)水氫燃料電池,可能可以降低對車載儲氫技術的要求,但代價是要增加車載制氫裝置、氫氣處理裝備等,技術難度不見得低,可能還要更高。

但是,它可以降低對加氫站基礎設施的依賴,是一種權宜之計!

在氫氣的制取、運輸與儲存等相關產業鏈問題的解決都還沒有時間表的情況下,這不失為一種快刀斬亂麻的可行方案(但未必是經濟可行的方案、更未必是最優方案)。

第三層槽點:鋁制氫,氫變水,是不是脫了褲子放屁?

有人說為啥不采用鋁制氫+氫燃料電池的一步到位方案呢,鋁-空氣燃料電池不是方案更簡潔、效率更高嗎?

從科學的角度來看,一步到位肯定是更好的,降低了中間損失、也不需要額外的制氫設備。但從工程的角度來說,會有更多的考量。

我們先以最大的善意考量兩點:

技術路線的延續性: 前文已述,被迫使用(鋁)水氫燃料電池,是為了降低對加氫基礎設施的依賴,避免了“雞生蛋、蛋生雞”的問題,實現技術先行。問題是,假若有一天,加氫基礎設施完善了呢? (鋁)水氫燃料電池只需要將鋁制氫裝置刪除輕裝上陣即可,實現無縫對接。鋁-空氣燃料電池可就傻眼了,大家都在建加氫站、沒人去建“加鋁站”啊!

產業鏈的考量:主流的技術路線是氫燃料電池,或其他的“制氫裝置+氫燃料電池”。也就是說,在氫燃料電池的技術路線,以后無論是技術合作、還是直接采購氫燃料電池,都能找到伙伴。而鋁-空氣燃料電池那可就孤獨了,孤獨的代價就是死亡,歷史上可參考等離子vs液晶兩個技術路線之爭。

然后我們再從中立客觀的角度考量一點:

技術儲備不夠:新聞中的公司未掌握鋁-空氣燃料電池技術,現在又要趕鴨子上架,所以只能先做(鋁)水氫燃料電池。

聲明: 本文由入駐維科號的作者撰寫,觀點僅代表作者本人,不代表OFweek立場。如有侵權或其他問題,請聯系舉報。

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