沙永康:燃料电池:成功率50%

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  跨世纪的电动汽车研发项目中,数氢氧燃料电池最为热门也最受重视,也被各国领导人所关注,尤其在美国的受重视程度不亚于“曼哈顿工程”和“阿波罗计划”。现今美国在这一领域取得了绝对的优势,但商业化日程一再推迟,究其原因是制造成本、氢燃料的供给这两大因素,这将困扰这一产业的发展,也决定了这一产品能否形成商业化、产业化。然而,各国政府、企业、研发者均未放弃,期望有一天突破围城取得成功。
  燃料电池不是电池,它实际上是一套氢氧发电装置。如果氢源不是纯氢而是由汽油、甲醇等碳氢化合物经改质器分离出纯氢供发电,那么改质器实际上是一套化工反应装置。
  车上装了一个“化工车间”和一个“发电车间”,它能简单吗?成本能低吗?再加上铂催化剂和进口膜、高压氧气泵,想降低成本难!而且需要钥匙一拧车辆就能启动,且要求在数秒钟内由oKin加速至100Km以上,这要由改质器分离氢气再发电,且电机功率为15Kw-20Kw,那么大的电能在钥匙一拧之间发出来吗?不可能!这就有了锂电池加燃料电池的混合动力汽车这个怪物出现,能实用吗?能产业化、商业化吗?
  燃料电池的出路在于简单,惟有简单才能实用、才能普及,否则只能是样机。如何才能简单:一是思路改变,二是技术的改进和突破,三是材料替代,四是氢氧供应系统常温常压下工作,这对氢氧供应就容易了。如果做不到简单,将来的车辆驾驶员、维修者都得研究生水平才行。最后是氢气加注问题、氢气泄漏及安全性问题都是市场化、实用化的前提。它们无法跨越。
  燃料电池及汽车发展至今天,人们展望其产业化、商业化前程如何、成功率多大,笔者认为50%。
  对此继续力托“氢经济”者有之,反对或建议停止,放缓研发速度者也不乏其人,争得不可开交。其实不紧不慢、不弃不离也许较为合理,按技术发展规律办。
  许多新科技研发进程也富有戏剧性,上世纪八十年代比燃料电池更热门的超导技术、现在是没有人们所希望的那样立即实用,原因是常温超导材料还没找到,再者磁流体发电、磁制冷、声波制冷、半导体制冷等都没有出现人们期望的奇迹,但研发者不应放弃,再有电流变技术,核聚变发电和当下也十分热门的纳米技术都需要进一步研究。磁悬浮列车也只有示范尚未有商业化运营的线路。有的甚至有如“鸡肋”,但怎忍心放弃呢?也许我们心急了点。
  当然,燃料电池汽车示范是没有问题的,在特定场合(如公交线路),有加氢设施的地方可以使用,若用金属氢化物贮存氢气,在15度以上是可以正常释放氢气发电的,要在常年平均气温在15~20度的地区使用,那么在东南亚、北纬30度以南地区是完全适用的,且氢气贮存十分安全。在宜驶的区域示范运行是商业化、产业化的第一步。
  国家“九·五”、“863”计划的“氢氧燃料电池汽车项目”启动初期,我们与中科院大化所曾共同商定过:用于电动摩托车的1Kwh以下的发电堆,金属储氢材料储氢器。就是在常温下放氢的安全装置,但由于前者一直未形成产品,故此项目不了了之。
  根据去年美国《每日科学》网站的报道:美国科学家已研发出一种方法把铝镓合金丸加上水就会产生纯氢,使燃料电池发电或内燃机燃烧。或许为此开辟一个新的制氢路子,使原来困扰人们的难题能得以有效解决,使燃料电池尽快商业化、产业化。
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