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给水氢发动机洗个地:有科学原理 但未必是*优方案

腾讯科技2019/05/24 09:44:15

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铝道网】5月22日晚6时54分的南阳日报网和次日的南阳日报头版先后刊发了同一条内容——《水氢发动机在南阳下线,市委书记点赞!》,报道称水氢发动机在该市正式下线啦,这意味着车载水可以实时制取氢气,车辆只需加水即可行驶。

媒体报道和市委书记点赞的青年汽车集团有限公司(简称青年汽车)一并深陷舆论中,网友和媒体质疑青年汽车上演的是多年前的“水变油”骗局。但在知乎汽车话题优 秀回答者、清华大学汽车工程博士张扛扛看来,这是一条洋葱式的多层次槽点新闻,新闻中的水氢燃料电池,可能可以降低对车载储氢技术的要求,代价是要增加车载制氢装置、氢气处理装备等。在氢气的制取、运输与储存等相关产业链问题的解决都还没有时间表的情况下,这不失为一种快刀斩乱麻的可行方案,但未必是经济可行的方案、更未必是*优方案。

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第 一层槽点:只加水就能跑,水变氢?

如果只加水就能跑,那和民气功时代的“水变油”有啥区别?

二十年过去了,国民的科普水平上升了一个档次,“能量守恒定律”、“第 一类永动机不可能实现”这种基本的物理常识已经深入人心。

人们还记得被大师“水变油”忽悠的历史性心痛,所以看到这个新闻格外扎心,再加上堂堂市委书记去视察都没识破,于是大家特别想吐槽!

正是由于这个“全民性槽点”,使得这条新闻传播特别快!

有人已经解释了水氢发动机的原理:铝和水反应变成氢,燃料电池用氢发电再生成水,本质上的燃料是铝,产物是氢氧化铝。从科学上这是说得通的,但是记者将主要燃料铝描述成了“催化剂”,是不是对催化剂有什么误解?

如果记者的逻辑讲得通,那我是不是也可以号称自己“只喝水就可以存活10年”了?前提是再吃点分解水的催化剂(大米、馒头、红烧肉等)。

第二层槽点:既然氢燃料电池更成熟,还要(铝)水氢燃料电池何用?

新闻中的(铝)水氢燃料电池,本质上是两个装置:水制氢装置+氢燃料电池。

那么问题来了,氢气又不是什么稀有物质,印象中比铝还要便宜吧?既然氢燃料电池更成熟,为啥还要用你的(铝)水氢燃料电池呢?

在一个综述性质的回答氢燃料电池汽车相比电动车,有哪些优劣势?中,我曾提到氢燃料电池技术面临的两个重大技术问题:车载储氢技术、加氢站基础设施建设。

·车载储氢技术:要论同样的重量,氢气的能量密度不低。然而,汽油柴油在自然条件下就是液体,而氢气要压缩成液体,还要保证安全,就需要一个挺大的储氢系统了。目前70兆怕的储氢系统,能量密度才每升800Wh。

·加氢站基础设施建设:纯电动车目前面临充电不便的基础设施问题,氢燃料电池车也逃不过,甚至更严峻。纯电动车虽然充电慢,但除了超级快充站,在家里、单位里也能慢慢充,勉强可以用。若出行特性比较规律,甚至还挺方便,毕竟在家充电也省得跑加油站了,用车成本也更低。

新闻中的(铝)水氢燃料电池,可能可以降低对车载储氢技术的要求,但代价是要增加车载制氢装置、氢气处理装备等,技术难度不见得低,可能还要更高。

但是,它可以降低对加氢站基础设施的依赖,是一种权宜之

在氢气的制取、运输与储存等相关产业链问题的解决都还没有时间表的情况下,这不失为一种快刀斩乱麻的可行方案(但未必是经济可行的方案、更未必是*优方案)。

第三层槽点:铝制氢,氢变水,是不是脱了裤子放屁?

有人说为啥不采用铝制氢+氢燃料电池的一步到位方案呢,铝-空气燃料电池不是方案更简洁、效率更高吗?

从科学的角度来看,一步到位肯定是更好的,降低了中间损失、也不需要额外的制氢设备。但从工程的角度来说,会有的考量。

我们先以*大的善意考量两点:

·技术路线的延续性:前文已述,被迫使用(铝)水氢燃料电池,是为了降低对加氢基础设施的依赖,避免了“鸡生蛋、蛋生鸡”的问题,实现技术先行。问题是,假若有一天,加氢基础设施完善了呢?(铝)水氢燃料电池只需要将铝制氢装置删除轻装上阵即可,实现无缝对接。铝-空气燃料电池可就傻眼了,大家都在建加氢站、没人去建“加铝站”啊!

·产业链的考量:主流的技术路线是氢燃料电池,或其他的“制氢装置+氢燃料电池”。也就是说,在氢燃料电池的技术路线,以后无论是技术合作、还是直接采购氢燃料电池,都能找到伙伴。而铝-空气燃料电池那可就孤独了,孤独的代价就是死亡,历史上可参考等离子s液晶两个技术路线之争。

然后我们再从中立客观的角度考量一点:

·技术储备不够:新闻中的公司未掌握铝-空气燃料电池技术,现在又要赶鸭子上架,所以只能先做(铝)水氢燃料电池。

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