氫動力是終極目標
氫資源在地球上儲藏豐厚,排放純凈。氫燃料電池車是新能源汽車的終極目標,也是汽車巨頭們極力攻占的技術(shù)制高點。
170年前,英國物理學家格魯夫爵士第一次成功實現(xiàn)了電解的逆反應(yīng)并產(chǎn)生出電流。這正是今天氫燃料電池的基本原理,是探索太空和汽車新能源的一項關(guān)鍵技術(shù)。
簡單地說,氫燃料電池是由極板夾著極薄的電解膜構(gòu)成。在電解膜一側(cè)的陽極上,氫氣被鉑催化劑分解為電子和質(zhì)子。質(zhì)子可以穿過電解膜,與空氣中的氧生成水霧排出;電子則統(tǒng)統(tǒng)被電解膜攔下,集中起來生成電。電流在燃料電池中儲存下來,從而帶動電動機驅(qū)動車輛。
1997年7月,在斯圖加特奔馳研發(fā)中心,我第一次看到奔馳剛剛開發(fā)出的第一代、也是世界上第一輛氫燃料電池車。當時的燃料電池體積很大,在一輛MB100中型面包車里,除了前排駕駛座,車廂全部被巨大的燃料電池組占滿。
到2010年,奔馳在歐美已經(jīng)開始試銷氫燃料電池車F-CELL,還組成“125天環(huán)游世界”示范車隊到達上海。在世博會展區(qū)的寬闊街道上,我試駕了這款奔馳最新氫燃料電池車,安靜、平順、動力強勁。它的氫燃料電池驅(qū)動系統(tǒng),輸出功率100千瓦,續(xù)航里程可達400公里,每次充滿燃料只需3分鐘。
通用曾是氫能源車研發(fā)投入最大的跨國公司。2003年7月,我在底特律試駕過通用第二代氫動力概念車Hy-wire。這是一款和傳統(tǒng)汽車差異最大的新科技產(chǎn)品。Hy-wire摒棄了傳統(tǒng)汽車上必不可少的方向盤、變速箱、傳動軸等傳統(tǒng)部件,實行了完全由軟件控制的電信號“線傳”技術(shù),重新定義了汽車。
2008年,通用已經(jīng)造出第四代氫燃料電池車,并到上海路演。奧巴馬上任美國總統(tǒng)后,轉(zhuǎn)向鐘情純電動,但從金融風暴中重新站起來的通用,繼續(xù)邁出研發(fā)氫能源車的步伐。
近日,豐田汽車公司副社長伊原告訴我,豐田的氫能源電池車已經(jīng)處于世界領(lǐng)先地位,成本從當年3億日元(約合1800萬元人民幣)降低到1000萬日元(約合61萬元人民幣)。豐田的儲氫罐技術(shù)成熟,一次加氫3分鐘,續(xù)航里程500公里,有望最早投入商業(yè)化。
大眾、本田、寶馬也一直走在氫燃料電池車研制的行列里。
德國和日本已經(jīng)宣布了建設(shè)1000座加氫站的計劃;在美國,將嘗試建設(shè)高速公路沿途的加氫站。
中國盡管沒有官方大力提倡和投資,氫燃料電池車也在頑強研發(fā)中。上汽從2006年起開始研發(fā)氫燃料電池車。今年3月28日,上汽和大眾汽車集團在德國簽署聯(lián)合聲明,共同開發(fā)氫燃料電池技術(shù),據(jù)稱持續(xù)投入已超過10億元。
同濟大學汽車學院院長余卓平介紹說,受技術(shù)、成本和基礎(chǔ)設(shè)施的制約,國際上對氫燃料電池車商業(yè)化的目標從2014年推遲到2017年。要實現(xiàn)這一目標,取決于燃料電池中作為催化劑的鉑金用量進一步下降,同時燃料電池壽命提高到5000小時(相當于跑20萬公里)以上,動態(tài)穩(wěn)定性提高,另外,大規(guī)模的制氫和存儲工藝也有待解決完善。
余卓平說,同濟大學和上汽聯(lián)合研制的氫燃料電池車,曾在2011年必比登新能源車大賽上獲得第三名。與世界領(lǐng)先技術(shù)相比,中國的燃料電池和儲氫罐的承壓技術(shù)還有差距,但基本技術(shù)已經(jīng)具備。他透露,上汽新一代氫燃料電池車將在今秋實現(xiàn)“中國行”。
全文見于4月28日發(fā)行的《新世紀》周刊