由“水氫發動機”引發的思考

河北省承德市營子區鷹城一中 高瑩

5 月23 日，《南陽日報》一篇宣傳“水氫發動機”的稿件引發關注。文章稱，水氫發動機在南陽市正式下線，車載水可以實時制取氫氣，車輛只需加水即可行駛。消息一出，立刻引發廣泛熱議。

原理“完美”≠技術可行

據介紹，該款水氫發動機的工作原理是：車內特殊的轉換設置可以將水轉換成為氫氣，再輸入氫燃料反應堆，即氫燃料電池，產生電能，然后驅動車載電機和引擎，從而使車輛行駛。研究人員表示，水氫燃料車的最大秘密，就是一種特殊催化劑。其稱這種催化劑可以近乎零成本地將水轉化成氫氣，并通過氫燃料電池發電。

針對以上觀點，質疑主要集中在以下三個方面：一是加水就能“跑”，能量從哪里來？汽車開動是需要能量的，如果僅僅加水，那能量從哪里來？現在主要的水制氫的方式是電解，而電也是能量，不給車輛充電是沒辦法實現的，況且能量轉換率還比較低。那為何不直接在車上充入氫氣，而要走一個“加水”的彎路呢？二是“催化劑”實現制氫現實嗎？這種所謂的“催化劑”是“加水就能跑”的汽車最大的疑點。假設，10 kg 水在這種“催化劑”的作用下分解產生氫氣和氧氣，這些氫氣和氧氣再通過化學反應又重新生成10 kg 的水，并釋放出能量，那么多出來的能量是從哪里來的？這顯然與能量轉化和守恒定律相悖。三是氫氣在車上如何儲存？儲存氫氣要超高壓，且現在的發動機氣密性也達不到要求，因此可能因漏氫氣而引發危險。

水氫發動機≠氫燃料電池

通過水可以制取氫氣，并且氫氣參與氫燃料電池反應產生的電能也確實可以驅動車輛，通過這種技術生產出來的汽車叫做氫燃料電池汽車，但其原理不是以水為燃料，也不是燃燒氫氣，而是氫氣和氧氣通過質子交換膜生成水的同時產生電，用電能驅動汽車在路上行駛。因此，“水氫發動機”和“氫燃料電池”不能混為一談。

笑談水氫發動機≠放慢對氫能追尋的腳步

暫且擱置水氫發動機技術的爭議，氫能源作為一種清潔能源，具有能量密度大、燃燒熱值高、來源廣、零污染、零碳排等諸多優點，被廣泛譽為21世紀的“終極能源”。

目前，制約氫能源產業快速發展的因素主要為：一是制氫過程“不夠綠”。氫能產業鏈包括制氫、氫氣儲運和氫能應用幾個環節，其中制氫環節的清潔程度最受質疑。目前，國內主流的制氫方法包括化石能源制氫（石油裂解、水煤氣法等）、化工原料制氫（甲醇裂解、乙醇裂解、液氨裂解等）、氯堿工業副產氫、電解水制氫和生物質制氫等。其中，化石能源制氫是目前的主流，但化石燃料制氫面臨碳排放量高、氣體雜質含量高等問題。二是氫能產業落地難。原因之一是成本問題，另外，電解水制氫對地點的要求也較高。

據世界氫能協會預計，到2050年，氫能汽車將占到全球汽車總量的20%到25%。屆時，全球20%的二氧化碳減排要靠氫能來完成，可減少60 億噸二氧化碳的排放。有理由相信，隨著科技的發展，當氫氣的制取成本高、儲存困難等諸多制約因素被逐一解決時，氫氣終將會成為主要的能源之一。