誰干掉了氫動(dòng)力汽車?期望、時(shí)間,以及電動(dòng)車的強(qiáng)勢(shì)切入
氫動(dòng)力汽車就像你的夢(mèng)想:夢(mèng)想學(xué)會(huì)彈吉他,或者寫出享譽(yù)世界的小說。但隨著時(shí)間飛逝,你不由自主地對(duì)它失去了信心。別忘了,自從通用汽車以保護(hù)環(huán)境為名,揭開這一汽車前沿技術(shù)的序幕以來,已經(jīng)過去了50年;距離國家電視臺(tái)播放杰克·尼克爾遜將他的臉貼在一輛氫動(dòng)力汽車排氣管上做無毒的蒸汽美容,已經(jīng)過去了38年;布拉德·皮特在《十三羅漢》的首映儀式出場坐的寶馬氫動(dòng)力7系也已經(jīng)是9年前的事了。如果名流的追捧和先鋒潮流作為風(fēng)向標(biāo)的話,現(xiàn)在的高速公路上應(yīng)該都是氫動(dòng)力汽車了。然而,這么多年過去了,為何這些不喝汽油的車子還在走向量產(chǎn)的途中踟躕?
目前,對(duì)于環(huán)保汽車的需求已經(jīng)明確無疑。然而,根據(jù)《衛(wèi)報(bào)》的調(diào)查,95%的交通工具依然依賴于石油。依靠化石燃料驅(qū)動(dòng)的汽車占據(jù)了將近五分之一的碳排放量,1加侖汽油就會(huì)產(chǎn)生19磅的二氧化碳。正是這引起了氣候變化,同時(shí)也成為了許多國家安全危機(jī)的根源。
化學(xué)元素周期表中的H代表了無色無味的氫氣(H2),也許也代表了“補(bǔ)救(help)”或者“希望(hope)”。不同于內(nèi)燃機(jī)引擎,氫動(dòng)力汽車裝備了燃料電池,它通過氫氣和氧氣之間的化學(xué)反應(yīng)來產(chǎn)生電能。這個(gè)過程完全清潔,沒有氣體排放,沒有任何有毒的副產(chǎn)物。該化學(xué)反應(yīng)只有兩種產(chǎn)物:水和能量。而且因?yàn)槊绹梢宰孕猩a(chǎn)氫氣,這無疑可以減輕美國對(duì)于國外石油資源的依賴。
美國進(jìn)步中心(Center for American Progress )的資深成員,前美國能源部官員,《氣候拯救比賽中的現(xiàn)實(shí)和虛幻——過渡宣傳的氫能源》 、《每個(gè)人都需要了解的氣候變化》等書的作者,物理學(xué)家Joseph Romm博士稱,這一切聽起來好得難以置信,然而實(shí)際上氫動(dòng)力汽車很難量產(chǎn)和推廣。在最近這些年里,最環(huán)保的氫動(dòng)力汽車在差強(qiáng)人意的電動(dòng)汽車面前黯然失色。
“氫動(dòng)力汽車錯(cuò)過了那一班船。這就像90年代的盒式錄像機(jī)系統(tǒng)(Betamax)和家用電視錄像機(jī)系統(tǒng)(VHS)的錄像帶標(biāo)準(zhǔn)之爭。一旦市場決定了它的前進(jìn)方向,失敗的一方就會(huì)被掃地出門。既然現(xiàn)在電動(dòng)汽車電池已經(jīng)達(dá)到了量產(chǎn)的價(jià)位并且一直在下降,氫動(dòng)力汽車便再也不會(huì)有機(jī)會(huì)獲得巨大的市場成功了。”實(shí)際上,僅僅在2016年上半年,超過了6.4萬輛新電動(dòng)汽車走上街頭,而對(duì)于氫動(dòng)力汽車來說,直到2027年,上路的氫燃料電池汽車不會(huì)超過7萬輛。
單就起步而言,電動(dòng)汽車的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)——充電網(wǎng)絡(luò),已經(jīng)到位。而對(duì)于建設(shè)加氫站網(wǎng)絡(luò)和所謂的氫能高速公路則令人望而卻步。僅僅是一個(gè)加氫站就需要36個(gè)月的建設(shè),耗資1百萬美元。而氫動(dòng)力汽車本身的制造也很昂貴(燃料電池需要使用鉑觸媒),這意味著最終售價(jià)也會(huì)十分高昂。在美國,最貴的在售車型是豐田Mirai,零售價(jià)高達(dá)58365美元。(盡管有退稅)
儲(chǔ)氫也是一個(gè)主要的難點(diǎn)。液態(tài)氫空間要求最小,但是它需要在-427華氏度(-225攝氏度)的條件下儲(chǔ)存,這得花不少能量來保持這個(gè)溫度。氫氣是分子量最小的氣體,比氦氣還輕,所以它非常容易逃逸。另外,同樣能量的氫氣(液態(tài))的體積是汽油的三倍,這意味著,一輛40噸的卡車可以一次運(yùn)送26噸汽油,而只能運(yùn)送0.44噸的壓縮氫氣。
而且,盡管回收能源可以用于生產(chǎn)氫氣,但現(xiàn)在美國95%的氫氣是用化石燃料生產(chǎn)出來的。所以,氫氣雖屬于清潔能源,生產(chǎn)過程并不清潔,或者說至少目前是這樣。
然而,一些專家依然相信,氫動(dòng)力汽車在不久之后至少會(huì)是交通工具大軍中的一部分。其中就有Joan Ogden,他是加州大學(xué)環(huán)境科學(xué)與政策學(xué)院副教授,交通運(yùn)輸研究所能源政策副研究員,氫能源公路計(jì)劃副主任。
“我不認(rèn)為在未來汽車工業(yè)會(huì)像過去的100年里如此單一,我們會(huì)看到更多樣化的車牌:有電動(dòng)汽車,插電混動(dòng)汽車和氫燃料電池汽車。”Ogden認(rèn)為美國有足夠的動(dòng)力去建設(shè)氫能源基礎(chǔ)設(shè)施來推動(dòng)氫燃料電池汽車的大規(guī)模應(yīng)用。日本、德國和韓國已經(jīng)有大量燃料電池汽車上路,而澳大利亞、挪威、丹麥和中國緊隨其后。在美國,由于8號(hào)議會(huì)法案提供的支持,加州已經(jīng)開設(shè)了23座加氫站用于零售業(yè)務(wù),預(yù)計(jì)在2020年之前會(huì)達(dá)到100座。來自H2USA(一家致力于在美國大范圍推廣氫能源汽車的公私合作機(jī)構(gòu))信息顯示,美國東北部將會(huì)看到一股新的浪潮。
的確,加氫似乎比加注汽油更加昂貴。(按價(jià)格-能量來計(jì)算,氫氣的成本接近于5.6每加侖的油價(jià))但是氫動(dòng)力汽車比其他新能源車有更長的續(xù)航里程。一輛氫燃料電池汽車一次加氫能行駛300英里(483公里),而電動(dòng)車想要達(dá)到這個(gè)里程異常艱難。與此同時(shí),美國國家再生能源實(shí)驗(yàn)室預(yù)計(jì),接下來的幾年內(nèi)氫氣價(jià)格會(huì)有所下降。
在美國,氫氣的生產(chǎn)也正變得更加清潔。比如,加州法律強(qiáng)制要求33%的車用氫氣必須來自于再生能源而不是化石燃料。而且隨著我們減少二氧化碳的排放,專家預(yù)測(cè)這個(gè)數(shù)字將會(huì)持續(xù)增長。想象一下,我們駕駛的汽車的燃料完全由太陽能,風(fēng)能和生物能(動(dòng)物糞便等)產(chǎn)生。在日本,豐田甚至有利用人類污水來提供能源的計(jì)劃。而在美國,股東們,消費(fèi)者,政策制定者,燃料供應(yīng)商和汽車制造商之間的相互協(xié)調(diào)也越來越多。
當(dāng)然,人們會(huì)感覺似乎曾經(jīng)聽過類似樂觀積極的規(guī)劃。但話又說回來了,雖然氫動(dòng)力汽車的殷切希望從來沒有照進(jìn)現(xiàn)實(shí),但是它也并沒有埋進(jìn)塵土。而存在即合理。