記者在日本豐田為期4天的訪問期間,豐田方面一直宣揚的“源頭上的環保”給記者留下了深刻印象。從豐田近期的舉動來看,一向大力推廣混合動力的世界第二大汽車制造商已經開始在氫燃料電池、純電動和生物燃料領域發力。但是,不論是對豐田還是全世界汽車企業而言,在這三種環保汽車生產和運行的全程實現環保都是一個巨大的挑戰。
燃料電池 綠色制氫是關鍵
“氫動力車,搞研究,完全正確。說它肯定是未來的替代能源,未免言之過早。”上海能源研究會副會長趙國通這樣說的理由是,氫到水里電解,電解后才能變成氫,但是現在這樣是很不合算的,花3度電,電解水得到的氫,到燃料電池上發1度電。就此,趙國通認為,氫根本算不上能源,因為能量投入要遠遠大于產出。
對于趙國通的質疑,清華大學教授毛宗強稱,用水電制氫、用太陽能制氫、甚至直接用光電解制氫和核電廢熱制氫,這些方法現在成本很高,但未來氫能的出路正是與其他可再生能源結合。
這種結合的形式現已多種多樣。據媒體報道,去年,瑞士清潔制氫公司開發了一種用太陽能加熱分解水分子制氫的方法,并在多個國家獲得了專利。
由宜昌蘭天氣體有限公司建設的長陽小水電氫能示范基地項目,把小水電站間歇性難貯存的電能轉變為可持續供給、可貯存的氫能,氫氣成本僅為1.8元/立方米,大大低于其他制氫方法。
據記者了解,國內還有機構在嘗試生物制氫、甲醇蒸汽制氫等途徑。而趙國通提供的思路則更加直截了當,當人類掌握核聚變發電技術之后,電解氫將會很經濟。
純電動車 環保電源何處尋
對純電動汽車來說,一個比環保更首要的問題是安全。鋰電池儲能量很高,里面稍微一短路,就大量放電,能量沒法出來,就容易爆炸。據趙國通介紹,目前通過鋰電池權威認證——美國UL認證的國內鋰電池企業并不多。
安全問題解決之后,尋找環保的電源也并非易事。今年3月,上海電力公司電池一電容混合電動車應用示范系統研究項目通過專家驗收。
所謂的電池一電容混合電動車,走的是超級電容和鋰離子電池相混合的技術路線。超級電容具有充電快、充放電循環次數高、無二次污染等優異特性,鋰離子電池則具有儲電量大、儲存時間長的優點,混合型電動汽車就是這兩者的“強強聯手”。
使用這種電池的汽車,一次完全充電時間不到3小時,充電后可行駛100-300公里,最高時速可達80-100公里,每公里耗電小于1.6度。
遺憾的是,這種高效電池仍然依賴公共電網夜間供電,項目本身并沒有提出如何實現環保供電的問題。而眾所周知,煤電仍是我國電力供應的主要來源。
由此看來,純電動車要實現徹底的環保還要依賴全社會發電方式的變革。
生物燃料 僅僅“非糧”還不夠
“能量不滅,汽車永動,萬物生息輪回。”生物燃料起步階段不少人用這樣的話來描述這種能源獲取方式的未來。但是,隨著世界各國的深入實踐,生物燃料卻遭遇了與糧食爭地、制成過程不環保,能源轉化率低等諸多問題。
面對這些質疑很多國家都調整了自己的生物燃料計劃。歐盟通過了降低未來交通運輸工具上生物燃料使用比例的有關決議,并呼吁各成員國限制以糧食作物為原料的燃料生產。我國也將“以非糧為主”確定為發展生物燃料的基本方針,并嚴格審查新項目上馬。
隨之而來的是對各種低成本可循環能源植物的探索。去年4月,中石油投資20億元,在四川攀枝花市建設180萬畝麻風樹生物柴油原料林基地,并建設相應加工能力的生物柴油加工廠。此前一年,中德兩國在貴州啟動了利用小油桐提煉生物柴油項目的合作。除了麻風樹、小油桐,還有不同的研究機構在嘗試木薯,光皮樹、漢麻等多種植物。
據《環球科學》最新披露的消息,美國科學家最近把目光投向海藻。海藻的產油量是玉米等生物燃料植物的15倍,它能夠在咸水、淡水甚至被污染的水域中生長,并且能利用二氧化碳和污水中的有機原料生長,在理論上能夠在生產生物燃料的同時解決其他環境污染問題。
找到最理想的生物源決定生物燃料這條道路的未來是否光明,而漫長的尋找過程也在考驗人們的耐心。