終極環(huán)保何處落氫動(dòng)力OR純電動(dòng)?

文/N.E.S楊朔

終極環(huán)保何處落氫動(dòng)力OR純電動(dòng)?

文/N.E.S楊朔

目前，新能源汽車(chē)依然是最火的話題之一。無(wú)論是純電動(dòng)汽車(chē)，還是插電式混合動(dòng)力汽車(chē)，抑或是氫燃料電池車(chē)，幾乎所有汽車(chē)制造商都在加緊研發(fā)。而各國(guó)政府對(duì)于新能源汽車(chē)的補(bǔ)貼政策，也在如火如荼地制定當(dāng)中。無(wú)論是“燒”電的，還是燒氫的，乍一看“零排放”的新能源汽車(chē)似乎被冠上了“環(huán)保先鋒”的光環(huán)，可實(shí)際上呢？你以為你以為的就是你以為的么？

電動(dòng)汽車(chē)未來(lái)的環(huán)保先鋒？

在全球范圍內(nèi)，近年來(lái)刮起了一股電動(dòng)汽車(chē)的熱潮，似乎宣示著電動(dòng)汽車(chē)成為了新能源汽車(chē)時(shí)代的寵兒。電動(dòng)汽車(chē)都喜歡用“零排放”或“節(jié)能”這樣的字眼來(lái)宣傳自己的環(huán)保特征，拋開(kāi)其他問(wèn)題，單從能量來(lái)源上來(lái)看，電動(dòng)汽車(chē)真的環(huán)保嗎？

問(wèn)題一：充電的電從哪兒來(lái)？

電從哪里來(lái)？你可能會(huì)說(shuō)，插上插座不就有電了么？目前就全球來(lái)說(shuō)，各個(gè)國(guó)家的發(fā)電主力依然是火力發(fā)電、核反應(yīng)堆發(fā)電、水力發(fā)電，而風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電等一些相對(duì)小眾但環(huán)保的發(fā)電方式只能作為補(bǔ)充。事實(shí)上，真正能夠大規(guī)模應(yīng)用到純電動(dòng)汽車(chē)上的環(huán)保發(fā)電方式只有核電。截止到現(xiàn)在，除了核電以外的大規(guī)模發(fā)電廠發(fā)電的過(guò)程中都會(huì)產(chǎn)生各種污染以及環(huán)境問(wèn)題。

與傳統(tǒng)汽車(chē)相比，由原本的內(nèi)燃機(jī)燃燒排放污染，改為燒煤發(fā)電，再到電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車(chē)，經(jīng)過(guò)了多一次的轉(zhuǎn)化過(guò)程，其中還有能量的損耗。其實(shí)原理與路上跑著的好多汽油車(chē)沒(méi)有什么不同。只不過(guò)污染的地點(diǎn)被轉(zhuǎn)移并把污染集中罷了。

如果法國(guó)發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)，那么可以拍著胸脯說(shuō)沒(méi)有污染或者污染很小，因?yàn)楹四馨l(fā)電占總其總發(fā)電量的比例已經(jīng)超過(guò)了78%，但其他國(guó)家呢？（詳見(jiàn)下圖）也許只有“呵呵”二字可以表達(dá)出無(wú)奈的心情了吧。

那么，中國(guó)的電又是從哪兒來(lái)？據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2014年，中國(guó)發(fā)電比例為火電65.4%、水電+新能源電力（包括核電）34.6%。其中水電23%、風(fēng)電7%、光伏發(fā)電2.3%、核電1.5%、其他0.8%。目前中國(guó)還是以污染嚴(yán)重的火電為主，未來(lái)的形勢(shì)也不樂(lè)觀，據(jù)推測(cè)，即使到了2030年，用煤炭發(fā)電仍會(huì)占到電力供應(yīng)量的50-60%以上。而在當(dāng)前的電力構(gòu)成下，全面推廣電動(dòng)汽車(chē)意味著過(guò)去22.2%的汽車(chē)現(xiàn)在改成了間接燒煤，這樣中國(guó)91%的能源消費(fèi)都變成煤炭了。

問(wèn)題二：電池環(huán)保么？

滿(mǎn)街的純電動(dòng)汽車(chē)，自然不能像遙控車(chē)一樣放兩節(jié)五號(hào)電池就能跑。電動(dòng)汽車(chē)所使用的電池，主要有兩類(lèi)：鈷酸鋰電池和磷酸鐵鋰電池。而無(wú)論是哪種電池，都含有汞、錳、鎘、鉛、鋅等重金屬物質(zhì)。首先，在電池的工業(yè)化生產(chǎn)過(guò)程中，金屬材料中的鉛、砷、鎘、汞、鉻等都有可能釋放到灰塵和水中，此時(shí)的污染排泄物就已經(jīng)是相當(dāng)嚴(yán)重的問(wèn)題。

其次，報(bào)廢后的電池污染也是一個(gè)不得不面臨的問(wèn)題。結(jié)束了正常使用壽命之后，除了收集存放，挖地填埋之外，我國(guó)還沒(méi)有政策和技術(shù)以致形成一套完整而良性的回收處理體系，將廢舊電池拆解回收從而得到有用的重金屬。截止到目前，只有極個(gè)別企業(yè)自行回收處理廢舊電池，但這僅僅是九牛一毛。

氫燃料汽車(chē)目標(biāo)是下一個(gè)百年？

同樣屬于零排放的新能源汽車(chē)——?dú)淙剂想姵剀?chē)(FCV)也制造了不少的話題。在燃料電池中，氫被認(rèn)為將會(huì)成為21世紀(jì)最理想的能源，氫是一種無(wú)色的氣體，燃燒1克氫能釋放出142千焦?fàn)柕臒崃浚瞧桶l(fā)熱量的3倍。它燃燒的產(chǎn)物是水，沒(méi)有灰渣和廢氣，不會(huì)污染環(huán)境，因此氫燃料作為能源最大的優(yōu)勢(shì)就是無(wú)污染、效率高、可循環(huán)利用，從而成為全球車(chē)企追逐的汽車(chē)?yán)硐肴剂现弧?/p>

燃料電池車(chē)是豐田品牌所主攻的方向。豐田汽車(chē)掌門(mén)人豐田章男曾經(jīng)表示，如果以2020年為限，那么電動(dòng)汽車(chē)的勝利是不言而喻的。豐田之所以看重燃料電池車(chē)，因?yàn)樨S田所著眼的是下一個(gè)百年。對(duì)于應(yīng)用在車(chē)上來(lái)說(shuō)，燃料電池的技術(shù)不足為慮，不過(guò)就目前已經(jīng)出現(xiàn)的氫燃料電池車(chē)來(lái)說(shuō)，對(duì)氫氣純度的要求仍然很高，豐田廠家相關(guān)專(zhuān)家表示:“以氫為燃料的車(chē)，對(duì)氫氣的純度要求非常高，要達(dá)到99.99%，對(duì)于相應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的制造成本要求非常高，這也是這類(lèi)車(chē)輛價(jià)格高的原因之一。”

沒(méi)有加氫站 一切都是浮云

據(jù)彭博社報(bào)道，近日，日本三大車(chē)企—豐田、日產(chǎn)以及本田發(fā)布聯(lián)合聲明稱(chēng)，計(jì)劃聯(lián)合投資60億日元(約合人民幣3億元)支持日本氫氣站的建設(shè)與運(yùn)營(yíng)。他們將承擔(dān)加氫站運(yùn)營(yíng)所需的三分之一費(fèi)用，給予每座加氫站的資金支持最高達(dá)1100萬(wàn)日元（約合人民幣56萬(wàn)元）。

日本中央政府及地方政府也都表示會(huì)對(duì)加氫站的建設(shè)做出支持。建立一個(gè)加氫站耗資約500萬(wàn)美元（約合人民幣3100萬(wàn)元），現(xiàn)日本政府已將補(bǔ)貼上調(diào)了約二分之一，但目前日本只有74個(gè)加氫站納入規(guī)劃。日本富士經(jīng)濟(jì)的研究員預(yù)計(jì)，到2025財(cái)年日本用于FCV中的氫氣費(fèi)用將增至約1千億日元（約合人民幣50億元），本財(cái)年約為4億日元（約合人民幣2011萬(wàn)元）。

截至今年3月，全球處于運(yùn)營(yíng)狀態(tài)的加氫站數(shù)量達(dá)到184座。其中歐洲有82座，北美63座，南美1座，還有38座加氫站位于亞洲。全球范圍內(nèi)，對(duì)外開(kāi)放的公共加氫站共74座。

與充電樁不同，建設(shè)加氫站的難度更大，成本也更高。如果只是對(duì)現(xiàn)有的加油站進(jìn)行改造，如添加個(gè)加氫泵，成本在100萬(wàn)美元（約合人民幣620萬(wàn)元）以下，但如果是新建一個(gè)加氫站，那么花費(fèi)可達(dá)200萬(wàn)美元（約合人民幣1240萬(wàn)元）以上。

加氫站的建設(shè)任重而道遠(yuǎn)，除了突破技術(shù)瓶頸，還需全球政府加大加氫站示范建設(shè)，引導(dǎo)能源、車(chē)企等進(jìn)行加氫站建設(shè)。

終極環(huán)保車(chē)是否實(shí)至名歸？

有人說(shuō)，零排放的氫燃料電池車(chē)將會(huì)成為“終極環(huán)保車(chē)”。真的是這樣嗎？事實(shí)并非如此。氫氣確實(shí)有很多好處，它在自然界中非常多，燃燒時(shí)也僅產(chǎn)生一種副產(chǎn)品——水。但在自然界中很少有獨(dú)立存在的氫，根據(jù)能量守恒定律，要把氫從化合物中分解出來(lái)同樣需要能量。而目前主流的幾種制氫方法，都會(huì)產(chǎn)生污染氣體。例如利用化石燃料制氫時(shí)，制造過(guò)程中會(huì)排放二氧化碳。

據(jù)日本汽車(chē)研究所調(diào)查，包括制氫時(shí)的排放在內(nèi)，F(xiàn)CV的二氧化碳排放量雖然低于混合動(dòng)力車(chē)，但跟純電動(dòng)汽車(chē)基本相同。

電解水可以很容易獲得氫氣且不產(chǎn)生二氧化碳，但發(fā)電本身就會(huì)污染環(huán)境。除非新能源發(fā)電技術(shù)得到提升。但至少在未來(lái)幾十年內(nèi)，無(wú)污染的新能源發(fā)電技術(shù)并不足以滿(mǎn)足日趨增長(zhǎng)的用電需求。而且電解水本身也會(huì)存在能量損失，以目前的技術(shù)來(lái)看，電解水使用的能量產(chǎn)生的氫氧再結(jié)合后，所產(chǎn)生的能量只有不到前者的50%。

氫燃料電池車(chē)確實(shí)較為環(huán)保。但如上所述，目前還沒(méi)有真正環(huán)保高效地制氫方法，主流的方法都會(huì)產(chǎn)生二氧化碳且依然要依賴(lài)化石燃料。電解水則更不現(xiàn)實(shí)，因?yàn)槟壳按蟛糠职l(fā)電結(jié)構(gòu)都會(huì)產(chǎn)生污染。光觸媒制氫技術(shù)也遠(yuǎn)未達(dá)到實(shí)用化水平。

氫燃料電池車(chē)目前來(lái)看技術(shù)已經(jīng)完善，它可以像汽油車(chē)那樣5分鐘就完成加注，而不需要像電動(dòng)汽車(chē)那樣需要充電幾個(gè)小時(shí)，最高500公里的續(xù)駛里程也已經(jīng)滿(mǎn)足實(shí)用化需求。即使在目前制氫技術(shù)不夠完善的情況下，燃料電池車(chē)的能源利用率還是要高于汽油車(chē)。