一塊電池可以顛覆什么

蒸汽機取代畜力，改變了人類對速度的原始認知；內燃機淘汰蒸汽機，延伸了人類對于空間的全新體驗；而下一次技術變革蘊含的挑戰基因已經潛伏在我們身邊

雖然大可不必，但你能夠想象轎車也可以排放出可食用水嗎？

2005年6月，一輛本田汽車在舊金山市政廳廣場周邊道路上緩緩而行。秉承了本田汽車一貫的優良品質，這輛銀色的轎車外形時尚動感，內飾精致，安全性好，駕駛舒適。這輛車的最大的賣點就在于排放出來的“水”干凈得可以當食用水喝；

出差在外的你曾為筆記本電腦電池蓄電時間短而煩惱嗎？

最理想的狀態下，迅馳筆記本電池續航能力為4-5個小時，用完后就必須重新充電。但你或許還不夠消息靈通：富士通發布的“FMV-BIBLO MG55E”筆記本可以持續運行8-10個小時；

而你手中賴以和全世界保持溝通的手機也一樣動力倍增：芬蘭諾基亞在2004年公布了一款面向藍牙手機的耳機樣品，幫助手機使用者連續通話可達十個半小時，待機可達84小時。

這一切改變都源于發生在一個小體積容器上的科技革命——燃料電池。它可以安裝在新型的轎車里，高速運行的筆記本電腦里，還可以內置在諾基亞藍牙手機的耳機里。

動力源革命

早在1839年， WilliamGrove爵士就通過將水的電解過程逆轉而發現了燃料電池的原理。20世紀60年代初，由于航天和國防的需要，開發了液氫和液氧的小型燃料電池，應用于空間飛行和潛水艇，1960年“阿波羅”登月飛船使用了燃料電池。近年來，由于一次性能源的匱乏和環境保護的突出，要求開發利用新的清潔再生能源。燃料電池由于具有能量轉換效率高、對環境污染小等優點而受到世界各國的普遍重視。

汽車是燃料電池的一個重要應用領域。燃料電池汽車的工作過程不涉及燃燒，無機械損耗，效率高出燃油機近四倍，安全性也比傳統的汽車高出許多。由于這種汽車沒有傳統的發動機、變速箱和機械傳動裝置，只是在底盤上安裝了由氫燃料罐和電池組成的新型驅動裝置，購買這種燃料電池汽車實際上就是買個底盤，車主可以換上自己喜歡的外殼，就能組成各種各樣的車型，方便得就像換一件外衣一樣簡單。

就在那輛本田車在舊金山市政廳廣場路上緩緩而行的時候，世界規模最大的燃料電池汽車展在美國舊金山市政廳廣場開幕，展出了來自世界八大汽車生產廠商研發的23款零污染燃料電池汽車原型，其中多款車型在時速、行駛距離、安全性和舒適性等方面已接近傳統汽車。

與此同時，日本最大的手機制造商NEC公司正在研制一種使用甲醇和納米技術的燃料電池，該公司表示，這種電池的電能儲量是普通鋰電池的10倍，這意味著使用者在一個月內無需對手機充電，或者持續24小時使用筆記本電腦。一旦手機和筆記本電腦能連續工作如此長的時間 ，那么就算是漫長的旅途，你所熟悉的電子化生活也可以時時與你相伴了。

這些新概念環保車和燃料電池手機的出現與燃料電池技術的突飛猛進密不可分。1859年最早發明實用蓄電池的法國物理學家伯朗臺，是無論如何也想不到140多年后的電池存儲電能可以達到每克放電近千毫安水平的；更令他想象不到的是，如此之高能的電池技術還是不能滿足現在這個時代電子設備的耗電需要。因為隨著全球經濟快速發展，以及手機、筆記本電腦、數碼相機、攝像機、汽車等產品對新型、高效、環保能源材料的強勁需求，傳統的電池早已成為發展的障礙。

燃料電池與普通電池的最大不同在于，普通電池將化學能儲存在電池內部的化學物質中，當電池工作時，這些有限的物質發生反應，將儲存的化學能轉變成電能，直至這些化學物質全部發生反應，因此普通電池是一個有限的電能輸出和儲存裝置。

而燃料電池是一種開放式的設備。燃料電池中所需參與反應的化學物質氫和氧，分別由燃料電池外部的單獨儲存系統提供，因而只要能保證氫氧反應物(燃料)的供給，燃料電池就可以連續不斷地產生電能。

美國斯坦福大學環境系副教授馬克·雅各布森等人在《自然》雜志上撰文：如果把美國現在的機動車全部換成氫燃料電池車，將從環境和健康兩個方面改善人們的生活質量，可減少污染致死的人數，并節約全社會的健康開支和消費者的支出。

因此，有人將燃料電池與引起兩次工業革命的偉大發明蒸汽機和內燃機相媲美，認為其對解決“能源短缺”和“環境污染”這兩大世界難題具有重要意義，是具有能源革命意義的新一代能源動力系統。美國礦物能源部長助理克·西格爾說：“燃料電池技術在21世紀上半葉在技術上的沖擊影響，會類似于20世紀上半葉內燃機所起的作用。”

日本首相小泉純一郎也曾經形象地比喻：“燃料電池使我們找到了打開氫能源時代大門的鑰匙。”小泉在自己的新居安裝了一套家用燃料電池發電系統。

商業化前夜

近年來，隨著燃料電池關鍵技術的突破、成本的降低，這種沒有污染、安靜、高效、符合當今環保趨勢的新型發電方式引得眾多國際著名的石油公司、電力公司和汽車公司和手機制造商紛紛加入燃料電池技術的研究和產品開發的行列，期望在燃料電池的市場化和商業化道路上占得先機。燃料電池的應用主要在電力、通訊和汽車三大領域。

對于汽車制造商來說，燃料電池汽車意味著未來的一個巨大商機，世界各大汽車制造廠商無不卷入這場競爭中。美國巴拉德動力系統公司于1993年首先研制出概念車，德國戴姆勒——奔馳也緊隨其后，1994年到1997年中投入10億美元巨資開發燃料電池汽車，3年內推出了四種車型。到現在為止，日本的本田、豐田、三菱、馬自達，美國的通用和福特都已經開發出多種燃料電池汽車進行示范運行階段。

雖然燃料電池的應用漸入佳境，然而因其原有體積過大、成本較高、續氫等問題難以解決，使燃料電池長期處于商業化前夜，而隨著關鍵技術的突破，一些公司已走上了商業化的初級階段。

東芝公司一直是燃料電池研發和商業化的領跑者。2004年東芝公司開發的直接甲醇型燃料電池作為全球最小的燃料電池進入《吉尼斯記錄大全》。東芝表示，他們正在最優化、可靠度方面努力，期望提升其性能。據東芝公司對外發布的消息稱，東芝公司將在2005年底將大量實用性的燃料電池推向市場，主要面向的應用對象包括小型電子設備，例如小型音頻播放器，無線設備，便攜耳機等等。

日本第一大電信運營商NTT Do-CoMo與富士通研究所合作開發出以甲醇燃料電池為動力的新型3G手機，近日在東京展示新產品。NTT表示，此機種連續通話時間長達8個小時，為傳統機種的3倍。

在汽車用燃料電池如火如荼的競爭中，引人注目的是日本豐田、本田兩家公司。豐田和本田已經把燃料電池汽車推向市場。據悉，目前制造一輛燃料電池車的花費大約是普通的內燃機汽車成本的100倍左右，只有那些為批量上市而生產的車型才有經濟效益，但其成本仍然是“普通”汽車成本的10倍，目前本田FCX每輛的售價在150萬美元左右。

日本經濟產業省公布的遠景規劃中明確制定了分階段實現燃料電池實用化的目標。日本政府計劃投入110億美元，在2010年全國燃料電池汽車要達到5萬輛。

“日本的計劃有些過于樂觀了，燃料電池的商業化還需要一段時間，但這是一個方向。”中國燃料電池公共汽車商業化示范國家項目協調員倫景光說。據介紹，到2008年奧運會期間，中國也將出現一個燃料電池車隊。屆時不僅有燃料電池轎車進行示范運行，還會有由聯合國支持、在全球進行招標的燃料公共汽車出現在街頭。