你还在为了给“电动爹”充电,连厕所都不敢上吗?
你还在因为汽油价格升高,而惊呼钱包不保吗?
难道世界上真的不存在一种能源,它取之不尽,用之不竭,既环保又相对安全吗?
你别说,好像还真有,那就是最近频繁上热搜的,新能源氢能。

氢气到底是什么?
咱们先来一点硬知识,氢气化学公式为H2,是一种非常容易燃烧的,无色无味并且难溶于水的气体。
好了,大家先做好笔记。
总之,氢气就像透明忍者一样,你看不见也摸不到它,但它却一直在那儿,还佩戴了一把专属长矛,随时准备“战斗”。我们在初中化学课上,摇头晃脑背诵了无数遍,氢气是世界上已知最轻的气体,密度只有空气的14分之1,为0.0899g/L。
大家都知道跟热胀冷缩,相对应的另一个“姐妹理论”,那就是上浮下沉,比空气轻,也就意味着能飘起来,生活中常见的氢气球、飞艇等,都是利用了氢气的这个属性,才能够“上天入地”。

来一个无奖提问,氢气的重点属性是什么?
答对了,极其易燃。
说到这儿,可能有观众已经察觉到了一些事,既然易燃易爆炸,那不就是天然燃料吗?
没错,氢气也正是凭借它的这个属性,被“新能源”、“碳中和”等词汇,捧上了新能源王位。
11月4日,上海就出台了一则,关于支持氢燃料电池汽车产业发展的通知,这项通知几乎通盘考虑了,有关氢燃料汽车的所有方面,总之不管是研发,还是加氢站建设、氢气售卖,只要你能把这东西造出来,供大家使用,就给你补贴。
早在之前,业内就因为电动车环保是伪概念,而兵分两派,争论不休,有的人直接就站出来说,电动车根本不是在减少碳排放,这都是资本的炒作,明明是在增加碳排放,毕竟羊毛出在羊身上,电动车脱掉“环保”外套后,内核还是用煤发电。
也就是说,电动车只是运用了障眼法,把污染转移到了发电厂,说好的节能环保,怎么听起来好像有点“脱裤子放屁”那味儿?
也正是因为多年来,电动、混动汽车舆论不断,氢能源汽车才得以在电动车大行其道的现在,从中分一杯羹,并且这杯羹好像还越来越大。

氢能源降维打击化石能源?
虽然氢能源最近几年,才被搬上了台面,但它可不是什么初出茅庐的毛头小子,早在上个世纪50年代,美国通用汽车公司,就已经开始着手研发现代意义十足的氢燃料电池汽车了。
60年代,被称为伟大壮举的阿波罗登月,就是携带的液态氢,以及液态氧上天,为提供水源给宇航员,阿波罗到底登没登月,我们不知道,但氢能绝不是一个新能源概念。
上个世纪70年代,美苏争霸到达极值,中东混沌一片,接踵而来的两次石油危机,让所有国家都慌了神。
说好的工业黄金,怎么说断就断,解决石油危机的同时,大家也没有忘记另辟佳境。
美国作为“老懂王”,当然深谙“鸡蛋不能放在同一个篮子”的道理,既然石油是威胁我们的密匙,那我们就来发展氢气,前脚才把石油危机解决,1974年3月就联合了78个国家及组织,在迈阿密,成立了国际氢能协会。
90年代,《联合国气候变化框架公约》出台后,欧美、日韩也都开始争相追逐在氢能这条全新的跑道上了。
为什么非得是氢能呢,氢能到底有什么优势?

气候问题如此严峻的今天,北极熊都快没家了,碳中和、碳达峰,也早已经成为能源发展的新方向,就像赤脚的碰上了卖鞋的,氢能刚好就因为清洁,赶上了这趟顺风。
大家都知道,像柴油、汽油这类化石燃料,燃烧过后,会产生大量二氧化碳、一氧化碳、一氧化氮等有害气体,来看看氢气与氧气的反应公式就知道了。
2H2+O2=2H2O
H2O就是水,你没看错,就是干干净净的水,对化石能源来说,这简直就是降维打击,我们再来看看它们的能量密度,能量密度也就是某个物质单位体积内,所包含的能量大小,密度越高,所含能量也就越多。
对比起锂电池的0.7MJ每千克,以及石油的40MJ每千克来说,氢气得天独厚的能量密度,140MJ每千克,直接吊打现有能源。
自从19世纪60年代,内燃机发明以来,提高热效率就成为了各位行家们,乐此不疲的事,虽然内燃机已经走过了百年历史,但目前普遍发动机的热效率也才40%,千万别以为这40%很少。
大家知道汽车发动机热效率,从30%到40%花了多长时间吗?
五十几年
盾构机、太空穿梭机、原子钟都出来了,发动机热效率才提升10%,氢能好像一直有如神助,就拿氢电池来说,科学家们还没怎么发展呢,它的热效就直接冲上了40%。

而现有的氢电池产品,热效率基本都在60%以上,更有实验室把这个数据提升到了80%,这一连串数字,内燃机直呼作弊,凭什么你自带隐形加成。
别急,这还没完,地理课本从小教育我们,地球自然资源是有限的,1956年美国地质学家哈伯特,还“郑重”预言道,2050年就是石油末日了,石油会不会枯竭,咱们现在还无从定论。
但氢气作为可再生来源,不管怎么说,它能以多种形式生成来说,就已经完爆纯化石燃料了,不仅能从含烃tīng的化石燃料中制得,还能通过电解水、热化学、生物制氢等方式获得,氢能就像一个“万精油”,从出生开始就戴着。
“环保、节能、高效”的帽子,比起化石燃料来说,的确是有做“新能源尽头”的实力,但毕竟世无全事,氢能再好,也是带刺的。
氢燃料汽车是天方夜谭?
既然氢燃料在各方面都表现得如此优秀,照理来说,不是应该赶紧买买买,还要什么“电动爹”,不好意思,接下来可能要给大家降降温了。

咱们前面说到,氢燃料电池的热效超强,但在释热过程中,有一样东西至关重要,那就是催化剂层,它就相当于手机操作系统,没有操作系统的手机,和一块板砖没有区别,催化剂层也是氢燃料电池的核心。
但大家知道这玩意儿,由什么做成吗?
铂
没错,就是那个比黄金还稀有30多倍的“贵族”金属,按照现有技术来说,单辆氢能源汽车的铂用量,维持在20到30g左右,但你可别忘了铂金有多贵,3400元每克。
也就是说,做一台车,光是铂金成本都上万元,更何况我国铂矿含量非常少,大部分依赖进口,美国虽然研制出了,用更低成本的铁、钴等,做成了新式催化剂。
但毕竟那是别人的东西,要想逃脱卡脖子命运,还得靠自己。
咱们前面说到,氢气是二次能源,需要通过其他能源,加工转化才能形成。
举个例子,刚才不是说氢气可以通过电解水实现吗?

以1度电为单位,通过电解水方式制成的氢气,要想运到车上作为燃料,最多只剩0.3度,而以电充电的效率是多少?
0.9度
换句话说,氢气运输这个壁垒。
到目前为止,实在有点难以突破,再加上氢气易燃易爆的属性,更是增加了运输难度,要想再做成一个“西电东送”这种国家级大项目,用氢气发电,仿佛显得有点天方夜谭。
说到易燃易爆炸,如果在你家附近建一座氢气站,你会不会连夜逃跑?
氢气不管从哪个方面看,好像都还挺“火”的。
2019年挪威奥斯陆,就发生过加氢站爆炸事件,虽然没造成人员伤亡,但大家也都开始谈“氢”色变了。无独有偶,韩国江原道、美国加州,曾经也都发生过类似事件。
2019年,本来上海准备大手笔建设100座加氢站,但看到美国、韩国这种氢气鼻祖们,把自己都玩儿炸了,最后直接把100座降到了1座。

除了安全问题以外,技术鸿沟也是咱们发展氢燃料汽车的最大壁垒。
像日本这种祖师爷,正在山顶上站着准备割韭菜呢,我们想要弯道超车,恐怕有点难,日本发展氢能,说到底也是无奈之举。
来看看他们国家的能源结构,化石能源几乎可以不计算,大部分都依赖进口,不然也不会发生福岛核泄漏事件了,既然氢能又可再生,又清洁还能通过多种方式获取,这种一石二鸟的好事,怎么能放过。
因此日本早在我们煤烟滚滚的时候,就已经把氢能技术,搞得炉火纯青了,氢能尚未成功,同志仍需努力。
虽然氢能算起来的确是新能源的终点,但要想把氢燃料电池汽车玩儿透,九九八十一难,还等着我们慢慢攻克。
评论·0