清潔汽車(chē)是業(yè)內(nèi)新貴，隨著各種新能源動(dòng)力車(chē)的問(wèn)世，一個(gè)嶄新的汽車(chē)時(shí)代似乎指日可待?？墒聦?shí)上，某些所謂的“零排放汽車(chē)”可能比傳統(tǒng)汽車(chē)更“臟”，汽車(chē)制造商們不過(guò)是在期許一個(gè)夸夸其談的未來(lái)。

氫動(dòng)力：比老爺車(chē)更污染

哪兒有汽車(chē)工程師，哪兒就會(huì)聽(tīng)到這樣的聲音：氫是汽車(chē)燃料的未來(lái)。

在汽車(chē)界，氫動(dòng)力汽車(chē)已被炒了幾十年，但一直是雷聲大，雨點(diǎn)小。不過(guò)，從本田、現(xiàn)代和豐田等汽車(chē)公司近日在洛杉磯和東京車(chē)展上發(fā)表的聲明來(lái)看，從2014春季開(kāi)始，氫動(dòng)力汽車(chē)將在各大車(chē)展登臺(tái)亮相。這似乎預(yù)示了氫動(dòng)力汽車(chē)時(shí)代即將到來(lái)。

作為運(yùn)輸燃料，氫不像汽油、柴油、煤油、天然氣等所有碳?xì)浠衔锶剂夏菢雍刑荚?，因此燃燒時(shí)不會(huì)產(chǎn)生以碳元素為主要成分的溫室氣體，至少在發(fā)動(dòng)機(jī)中是如此。

可是，只要氧化劑是空氣而非純氫氣，那么燃燒氫就和燃燒化石燃料一樣，會(huì)生成各種有害的氮氧化物。它們對(duì)空氣質(zhì)量的破壞程度甚至超過(guò)二氧化碳等溫室氣體。

也正因?yàn)榇?，業(yè)內(nèi)對(duì)改造內(nèi)燃機(jī)、以氫為燃料的想法始終不大熱情，即便這樣的動(dòng)力改造較之選用其他清潔能源更便宜。

德國(guó)寶馬汽車(chē)公司曾生產(chǎn)過(guò)幾部氫動(dòng)力超能汽車(chē)，結(jié)果證明它們并不比采用催化式排氣凈化器之前的老爺車(chē)更清潔。

燃料電池：新寵？

于是，業(yè)內(nèi)轉(zhuǎn)而關(guān)注燃料電池。

燃料電池?zé)o需燃燒即可從氫中提取化學(xué)能源，其原理類(lèi)似于電解的反向作用：通過(guò)電化處理將兩種氣體合成水，并產(chǎn)生電流。在這個(gè)過(guò)程中，燃料電池釋放的物質(zhì)只是水蒸汽和熱量。目前最簡(jiǎn)易的燃料電池是“質(zhì)子交換膜”，英文縮寫(xiě)為“PEM”。

從本質(zhì)上講，燃料電池動(dòng)力車(chē)是一種電動(dòng)車(chē)，配有一個(gè)可充氫氣的燃料箱，卻沒(méi)有笨重的電池，且功率比內(nèi)燃機(jī)高3到4倍。它解決了長(zhǎng)期困擾電池動(dòng)力車(chē)的兩大難題：續(xù)航里程有限和充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。

最新數(shù)字顯示，一箱氫氣可供燃料電池動(dòng)力車(chē)行駛480公里，而充滿(mǎn)一箱氫氣只需5分鐘。和電池動(dòng)力車(chē)一樣，它被歸為“零排放汽車(chē)”。

燃料電池的另一誘人之處是成本持續(xù)降低。截至目前，業(yè)內(nèi)已在鋰電池技術(shù)研究上投入數(shù)十億美元，卻始終難有突破，成本一直保持在每千瓦2000美元左右。

燃料電池一開(kāi)始有過(guò)之而無(wú)不及。2007年，本田公司推出一款燃料電池動(dòng)力汽車(chē)Clarity，成本為每千瓦3500美元。難怪當(dāng)年本田公司只生產(chǎn)了200臺(tái)樣車(chē)供公眾嘗新。

但在過(guò)去6年里，生產(chǎn)商不斷改進(jìn)技術(shù)，如今已將成本降低到每千瓦1500美元；如果批量生產(chǎn)，有望降低到每千瓦不足50美元，與普通內(nèi)燃機(jī)的消耗不相上下。

阻礙燃料電池發(fā)展的另一瓶頸是催化劑。PEM中的電解質(zhì)采用鉑鈀為催化劑，價(jià)格昂貴。如果能找到一種廉價(jià)的替代品，且電化效果不受氫燃料中的雜質(zhì)影響，無(wú)疑將有助于燃料電池的大規(guī)模推廣。有人用鐵替代鉑鈀作為催化劑，雖然取得一些成果，但其活躍性仍不夠理想。

或許，還可以嘗試提高鉑鈀本身的活躍性，以減少總體使用量，從而推動(dòng)燃料電池走向市場(chǎng)。

眼下，這兩項(xiàng)研究都在進(jìn)行之中，有望在2020年前獲得突破性進(jìn)展。

“零排放”：一個(gè)遙遠(yuǎn)的夢(mèng)

不過(guò)，上述描述并不足以證明，那個(gè)充滿(mǎn)誘惑的燃料電池動(dòng)力時(shí)代即將到來(lái)。

首先，氫燃料的供應(yīng)是一個(gè)問(wèn)題。目前，全美約有100家充氫站，其中只有十幾家面向公眾，其余全歸行業(yè)、軍方、政府機(jī)構(gòu)和研究機(jī)構(gòu)所有，僅供內(nèi)部使用。

美國(guó)加州政府已批準(zhǔn)計(jì)劃，在未來(lái)10年里斥資2000萬(wàn)美元建造100多座面向公眾的充氫站。有人預(yù)計(jì)，如果在美國(guó)其他地區(qū)也鋪設(shè)充氫站網(wǎng)點(diǎn)，至少需要200億美元。另一研究顯示，如果想讓充氫站像汽油站一樣密集，花費(fèi)將達(dá)5000億美元。

另一個(gè)問(wèn)題是氫的提取。目前主要通過(guò)天然氣和水蒸汽來(lái)提取氫，這個(gè)過(guò)程不是特別環(huán)保。美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)顯示，科羅拉多一家聯(lián)邦機(jī)構(gòu)每生產(chǎn)1公斤氫，將產(chǎn)生11.9公斤二氧化碳。

本田公司2007年推出的燃料電池動(dòng)力汽車(chē)Clarity每公斤氫可跑109公里，即每跑１公里將產(chǎn)生109克二氧化碳。

相形之下，一輛燒柴油的小型大眾汽車(chē)每公里產(chǎn)生90.6克二氧化碳，一輛汽油電力混合動(dòng)力的豐田普銳斯每公里產(chǎn)生107克二氧化碳，都比Clarity環(huán)保。

誠(chéng)然，化石燃料在開(kāi)采、煉制、運(yùn)輸過(guò)程中也產(chǎn)生二氧化碳，但在內(nèi)燃機(jī)里燃燒碳?xì)浠衔镎兊迷絹?lái)越清潔，傳統(tǒng)汽車(chē)排放物中的污染物質(zhì)正穩(wěn)步下降，這些進(jìn)步都對(duì)所謂的“零排放汽車(chē)”形成壓力。

如要真正實(shí)現(xiàn)“零排放”，氫的獲取必須采用昂貴的電解質(zhì)進(jìn)行水處理，而不是用廉價(jià)手段對(duì)天然氣進(jìn)行蒸汽轉(zhuǎn)化。

用于將水分解成氫和氧的電在生產(chǎn)過(guò)程中也要確保不產(chǎn)生溫室氣體。要滿(mǎn)足這一要求，唯一的辦法是嚴(yán)格仰仗風(fēng)能、太陽(yáng)能和核能等可再生能源。不幸的是，可再生能源目前并不普及。

由于缺少清潔電力，電動(dòng)汽車(chē)和氫動(dòng)力汽車(chē)最終可能成為比汽油、柴油動(dòng)力汽車(chē)更嚴(yán)重的污染源。汽車(chē)生產(chǎn)商希望政策制定者們能認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，不要盲目推廣所謂“零排放汽車(chē)”。