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氢燃料汽车发展历程

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    工程界一直有个笑话,氢是未来的燃料,而且永远是未来的燃料。以地球上最丰富的一种元素驱动汽车的努力要追溯到了1996年。通用汽车公司在那一年制造了第一款燃料电池汽车雪佛兰电货车(Chevrolet Electrovan)。这部车名字带有未来感,但极其不实用。(将氢气转化为电力的储气箱和燃料电池占据了整个车子的后部。)此后几十年间,主要汽车厂商已经为完善氢燃料汽车投资了数十亿美元。尽管多年以来,氢燃料电池体积大为缩小,价格越发低廉,效率也不断提高,但这项技术至今没能普及。研究机构Navigant Research称,去年全球仅售出了不到500辆燃料电池汽车。

    但我们最终可能——只是可能——即将看到氢燃料时代的降临。未来几年,几乎所有厂商都准备推出以氢为动力的车型。丰田(Toyota)一直与宝马(BMW)在燃料电池技术上有合作,它将在11月的东京汽车展上发布一款新的氢燃料电池车。这款车尚未命名,将在2015年销售,标签价预计会低于70,000美元左右的Tesla S电动汽车。从2015年起,现代(Hyundai)将在美国出租1,000辆基于途胜(Tucson)跨界车生产的氢燃料汽车。雷诺(Renault)和日产(Nissan)已经宣布,与戴姆勒(Deimler)、福特(Ford)建立合作伙伴关系,共同分担燃料电池汽车的研发成本。这些车可能最快将在2017年面世。通用汽车与本田(Honda)在7月份宣布,将组建一家高科技合资企业,在2020年量产氢燃料汽车。本田还将发布它的新一代燃料动力汽车Clarity,将于2015年在加州限量出租。

    是什么促成了这些动作?一个愤世嫉俗的观点是汽车业不过是在忙着达到加利福尼亚州严格的空气监管规定:到2025年,主要汽车厂商新售汽车的22%必须为零排放汽车或插电混合动力汽车。Lux Research公司的高级分析师凯文•希说:“电动车销售不能合乎预期,汽车公司为了满足加州的标准正寻找新的赌注。”

    这话也许没错。但燃料电池的支持者有很好的理由感到乐观:氢近乎是既经济又环保。氢燃料电池的价格已经大幅下降,驾驶里程与可靠性都有所提高。美国能源部在去年年底发布的一份历时7年研究报告称,汽车厂商有能力实现让车一次加满氢燃料后行驶254英里(约408.8千米),足可有效克服对里程问题。(给一辆氢汽车加满燃料需要3分钟。)眼下,氢燃料的单位成本是汽油的两到三倍,但由于燃料电池的效率是汽油发动机的两倍,所以氢燃料只是略贵于汽油。能源部的报告认为,达到一定规模后,氢燃料的成本可能很快就能低于汽油。

    环保是燃料电池最给力的一面。燃料电池的工作原理是分离氢气中的电子,从而产生电流,安静和干净地驱动电动机。燃料电池车的尾气管仅排放少量水蒸汽。能源部称,总体上,燃料电池车排放的温室气体比汽油车低30%到50%。(燃料电池车为零排放,但生产氢燃料本身确实会产生排放,因为需要大量能源将氢气从天然气中提取出来。天然气目前是提取氢气最常用的原料。)

    但是,燃料汽车目前仍然面临着的最大挑战一直以来都没有得到解决,那就是缺乏基础设施。美国现在只有寥寥几座氢燃料。丰田汽车美国销售公司(Toyota Motor Sales USA)的战略规划部门副总裁克里斯•霍斯泰特说:“我们的问题是鸡和蛋的问题。路上没有足够的多汽车,企业家就不想给氢燃料站投资。除非有很多地方可以加注燃料,否则汽车厂商就不会大量销售燃料电池汽车。”

    加州前州长阿诺德•施瓦辛格在2004年试图解决这个问题:他勾勒了建设加利福尼亚州氢燃料高速路网络的愿景。他的目标是到2010年建设250个氢燃料加注站,实现20,000辆氢燃料汽车上路的目标。然而,现在距州长的最后期限已经过了3年,加利福尼亚州燃料电池合作伙伴协会(California Fuel Cell Partnership)统计,加州只有9座公共氢燃料站,另有19座在建,氢燃料汽车也不过数百辆。

    相比之下,美国现在保有将近2.5亿俩汽油车,汽油站有17万座。建设一座新的氢燃料站需花费300万美元。据粗略计算,要替换全部汽油,需要花费5,120亿美元,约等于整个瑞典的国民生产总值。

    汽车业希望的是一个渐进的过程。加利福尼亚州燃料电池合作伙伴协会发言人凯思•马龙解释说,加利福尼亚州今年将向企业提供2,000万美元,作为建设新氢燃料加注站的资金。马龙说:“如果加州在未来数年内在氢燃料汽车的早期使用者生活的区域内开设100座左右的氢燃料站,就是足以达到让私营企业接手这项产业的临界点。”2000万美元的补贴足够在今年开站最多20座氢燃料站。不过,到目前为止,还不清楚这2,000美元是否会足额支用。

    和很多绿色行动一样,加州看来似乎不得不牵头行动。能源部在过去10年已经投了15亿美元用于燃料电池和氢燃料的研发,美国政府却不向Air Products & Chemicals、Linde等主要氢燃料生产商提供激励,在全美建设更多加注站。

    美国已经有了在又一项绿色技术上落后的危险(它可能会像美国的太阳能制造商那样快速衰落)。德国已决心兴建50座新的燃料加注站,日本要建100座。会不会落后,很大程度上取决于美国政府能否确保氢燃料在美国不再永远是未来的燃料。

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标签:氢燃料汽车
分类:杂谈| 发布:admin| 查看: | 发表时间:2013-09-10
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