當(dāng)電動(dòng)汽車(chē)成為“香餑餑”的時(shí)候,也許,很多人忽略了,氫時(shí)代也是對(duì)于未來(lái)的一種解讀。相較而言,氫比電的門(mén)檻高,屬于氫的盛世遲遲難以到來(lái)??瓷先?,莫不是一座理想國(guó)的“空中樓閣”?
很多觀點(diǎn)認(rèn)為,未來(lái)的能源結(jié)構(gòu)應(yīng)該是多元化的,把汽柴油從“一家獨(dú)大”的高處拉下來(lái)。彌補(bǔ)缺位的,可以是天然氣、生物燃料、電能和氫能等各類替代能源。當(dāng)然,目前地位火速攀升的是純電動(dòng)汽車(chē),各家新式造車(chē)品牌,如雨后春筍般崛起,大有戰(zhàn)國(guó)爭(zhēng)雄之勢(shì)。氫能,你的時(shí)代在哪里?
童濟(jì)仁汽車(chē)評(píng)論配圖
兩條路線,氫的終極?
氫,到底有什么魔力,會(huì)讓很多科學(xué)家覺(jué)得,未來(lái)會(huì)迎來(lái)一個(gè)“氫時(shí)代”?其實(shí),關(guān)鍵詞無(wú)非“來(lái)去”二字:氫是可以制取的,與化石燃料相比,這是一種可再生能源;氫與氧反應(yīng),釋放能量之后的產(chǎn)物是水,而水是沒(méi)有污染的。
至于,人類該如何使用氫,尤其該如何在汽車(chē)上“氫驅(qū)動(dòng)”,主要分為兩條路線:氫氣發(fā)動(dòng)機(jī)和氫燃料電池。在這兩條路線上,正好對(duì)應(yīng)有兩款典型性車(chē)型,寶馬Hydrogen 7和豐田Mirai。
只是,當(dāng)我得知,寶馬將Hydrogen 7的氫氣發(fā)動(dòng)機(jī)雪藏多年,轉(zhuǎn)而與豐田“眉目傳情”,鼓搗出氫燃料電池驅(qū)動(dòng)的5系GT的時(shí)候,悲涼的內(nèi)心獨(dú)白是,“前方道路變窄,請(qǐng)謹(jǐn)慎駕駛?!?/p>
就地改造,氫氣發(fā)動(dòng)機(jī)的曾經(jīng)崢嶸
從本質(zhì)上來(lái)說(shuō),氫氣發(fā)動(dòng)機(jī)并沒(méi)有丟掉內(nèi)燃機(jī)的模式,遵循的原則仍是最常見(jiàn)的奧托循環(huán),也就是在一般發(fā)動(dòng)機(jī)上所采用的的四沖程循環(huán),效率有一個(gè)沖不破的閾值。換言之,氫氣發(fā)動(dòng)機(jī)的思路是“就地改造”,將原來(lái)燒汽油的發(fā)動(dòng)機(jī)“改造”成燒氫氣的。
這樣做的好處有很多,而不用對(duì)原車(chē)做更大改動(dòng)是較為明顯的一大優(yōu)勢(shì)。也難怪當(dāng)年的寶馬Hydrogen 7所搭載的正是一臺(tái)6.0升V12“油氫兩用”發(fā)動(dòng)機(jī),車(chē)上有一個(gè)儲(chǔ)氫罐,也有一個(gè)儲(chǔ)油箱,滿氫單獨(dú)續(xù)航200公里,而74升的油箱還可以提供500公里的續(xù)航里程,方向盤(pán)上有一個(gè)H2按鈕,可以切換“氫驅(qū)動(dòng)”,或者“油驅(qū)動(dòng)”。
只是,寶馬Hydrogen 7之后,似乎再?zèng)]有了氫氣發(fā)動(dòng)機(jī)的消息。但我相信,相關(guān)研究仍在悄無(wú)聲息地繼續(xù),也許是為了技術(shù)儲(chǔ)備,或者等待著技術(shù)瓶頸的再一次突破。之前,筆者就曾了解到氬氣循環(huán)氫氣發(fā)動(dòng)機(jī)的相關(guān)研究動(dòng)態(tài),值得分享給讀者朋友。
考慮到氫氣缸內(nèi)燃燒易形成高壓高溫的環(huán)境,此時(shí),空氣中的氧氣與氮?dú)鈩t會(huì)生成有害的氮氧化物。這一反應(yīng)是很難避免的,也就是說(shuō),氫氣燃燒之后的產(chǎn)物未必只有水,未必?zé)o污染。所以,學(xué)術(shù)界就曾提出了“氬氣循環(huán)”的概念。與氫氣相混燃燒的不再是主要由氧氣和氮?dú)饨M合而成的空氣,而是氧氣和氬氣的綜合體。氬氣是惰性氣體,不參與任何反應(yīng),自然完全杜絕了氮氧化物的生成。經(jīng)過(guò)過(guò)濾,還可以將氬氣回收繼續(xù)使用,這就是“循環(huán)”之意。
制衡純電,氫燃料電池的另類解讀
氫與電,有時(shí)候是很難割裂的。于是,氫燃料電池近乎完美地融合了氫、電兩個(gè)元素。既然說(shuō),上文提到的氫氣發(fā)動(dòng)機(jī)是對(duì)傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的改造工作,那么,筆者也愿意認(rèn)為,氫燃料電池是對(duì)傳統(tǒng)純電動(dòng)的一種“改造”。所解決的正是純電動(dòng)汽車(chē)的技術(shù)瓶頸,“充電時(shí)間長(zhǎng)”和“續(xù)航里程短”。
這里所舉的例子是豐田Mirai,一次加氫約4.3千克左右,可以續(xù)航700公里,而且,單次加氫的時(shí)間也就幾分鐘。充電和續(xù)航,恰恰是當(dāng)前純電動(dòng)汽車(chē)的“命門(mén)”。如果電動(dòng)汽車(chē)真的想“甩開(kāi)拐杖跑起來(lái)”,自家的瓶頸也要徹底突破。
特斯拉的掌門(mén)人馬斯克一直唱衰氫燃料電池,認(rèn)為“氫氣非常危險(xiǎn),只適合做火箭燃料,而不是用于汽車(chē)。氫燃料電池汽車(chē)不靠譜,純電動(dòng)汽車(chē)才是最佳替代方式“。再看馬斯克曾經(jīng)大度地開(kāi)放技術(shù)專利給電動(dòng)車(chē)同行,但是卻對(duì)氫燃料電池“零容忍”,這背后的“小九九”特別值得玩味。