“水氫發動機下線，市委書記點贊”的消息刷屏，並引發了大量質疑。清華大學專家指出，電解水制氫成本相當高，不具備大規模量產條件。

文/記者 趙天宇 圖文編輯/陳永傑

新媒體編輯/房永珍

採訪專家：

原誠寅 （國家新能源汽車技術創新中心主任、總經理）

宋　健 （清華大學汽車工程系教授、汽車節能與安全重點實驗室主任）

據河南《南陽日報》報道，水氫發動機在當地正式下線，這意味着車載水可以實時製取氫氣，車輛只需加水即可行駛。5月22日上午，市委書記張文深到氫能源汽車項目現場辦公時，為氫能源汽車項目取得的最新成果點贊。（ 水氫發動機在南陽下線，市委書記點贊！ - 南陽日報多媒體數字報刊平臺,南陽日報多媒體數字報刊平臺,南陽日報）

此消息一時間引發了輿論的質疑。對此，上海交通大學機械與動力工程學院內燃機研究所的管斌副教授接受媒體採訪時表示：“那不行”，“是假的”。所謂“水氫發動機”就是常說的“氫燃料電池”，這麼叫只是個噱頭。“氫燃料電池”是以氫氣作為動力的，並不是說加水就可以行駛的，其中還涉及到一系列物理化學復雜反應，目前此項技術日本應用較好，在我國則還未進入實用階段。

那麼，我國氫能源汽車產業發展現狀究竟如何呢？我們距離開上氫能源汽車還有多遠？

加“氣”五分鐘，行駛一千里，這樣的畫面已經不再遙不可及。在全球面臨環保壓力和能源危機的嚴峻背景下，開發替代傳統能源的新型清潔能源，被視為擺脫困局的首要突破口。憑藉著出色的儲量、廣泛的技術適應性和無污染的排放，氫能源在眾多新能源當中脫穎而出，被視為未來最具發展前景的新能源之一。

在汽車工業領域，氫能的優勢得到了進一步放大，從去年年底開始，有關氫能汽車的新聞不斷登上頭條和熱搜，發展氫能產業也被首次寫入政府工作報告，一個氫能和氫能汽車的“春天”似乎正在到來。但業內人士指出，目前我國氫能汽車產業化條件還不夠成熟，許多核心技術也未能攻克，“氫能熱”背後，需要更多理性的“冷思考”。

氫氣被認為是21世紀的終極能源

二十世紀二十年代，一艘意大利製造的半硬式飛艇從挪威前往阿拉斯加的途中穿過了北極點，這人類歷史上第一架到達北極點的飛行器竟然是飛艇，而助推飛艇前進的燃料，便是氫氣。

具有易燃、無色、密度低等特點的氫氣，其燃燒以後產生的氫能，從一百年以前就被認為是世界上最便捷高效的能源之一。《第三次工業革命》作者傑裏米·裏夫金更是直言，氫與人類的能源演進息息相關，是“21世紀的終極能源”。

氫能汽車的工作原理並不復雜，這就是高中化學的基礎知識之一———電解水的逆反應。把氫和氧分別供給陽極和陰極，氫通過陽極向外擴散，並與電解質發生反應，釋放出的電子通過外部的負載到達陰極，這樣，化學能就可以直接轉化成為電能，驅動汽車前進。

▲質子交換膜燃料電池工作原理示意圖（圖片來自網絡）

"傳統燃油車的油箱裏放的是汽油，氫能汽車的‘’油箱‘’裏儲藏的則是液態氫，或者高壓強的氣態氫;汽油車通過燃燒釋放能量助推汽車前進，氫能車則通過化學反應釋放電能。但它不產生污染，排放物只有水。"國家新能源汽車技術創新中心主任、總經理原誠寅說。

原誠寅說，從目前的技術水平來看，100公里行駛需要耗電15到20度;500公里則至少需要75度電，增加1度電儲量，鋰電池就要增重6公斤左右，結果汽車越來越沉，續航能力這樣計算下來，電動車"長續航"的代價是十分高昂的。

相比較而言，氫能源汽車則劃算的多，氫氣重量很輕，從四百公里續航到七百公里續航，也就增加3-4公斤氫氣而已，能效比更加優越。此外，氫能汽車加註氫燃料的時間也更短，只需要幾分鐘時間，遠超過鋰電池汽車最高效的“快充電”。

▲豐田明星氫燃料車Mirai，其續航里程比普通燃油車還要優秀（圖片來自網絡）

以豐田明星氫燃料車Mirai為例，這款四門的中型轎車，依靠氫氣、氧氣與一顆燃料電池做為動力源，只會排放水蒸氣，它的續航里程更是達到了502公里（一說640公里），但添加燃料的時間不過幾分鐘而已，電動車的老大特斯拉也只能“望車興嘆”。

除了豐田，包括寶馬、奔馳等在內，不少全球知名車企也都開始在氫能源汽車上發力，陸續推出了氫燃料汽車，並有望投入量產。國內方面，上汽集團旗下上汽大通FCV80氫燃料電池車已經於去年上市銷售，奇瑞汽車也有望在2020年推出量產的氫燃料汽車。

氫能源汽車出現“全球熱”

站在新能源綠色環保的風口上，新能源汽車成為未來發展的方向，電動汽車成為目前行業主流。但由於電池生產製造過程中面臨的資源和技術因素的限制，目前電池汽車的續航里程盡管有所突破，但與燃油車相比依然相差甚遠，甚至出現虛標的情況，難以滿足消費者需求。

因此，氫燃料電池成為一些企業新能源汽車研發路線的另一種選擇，也成為行業討論和關注的熱點。在剛剛結束的2019年兩會上，氫能也成為代表、委員熱議的話題，“推進充電、加氫等設施建設”更是首次被寫入2019年《政府工作報告》。

此外，按照《中國氫能產業基礎設施發展藍皮書》提出的目標，到2030年，燃料電池車輛保有量要“撞線”200萬，加氫站數量達到1000座，產業產值將突破1萬億元。而北京、上海、蘇州、武漢等多地都已發布了氫燃料電池汽車得相關產業政策。一系列數字讓人們對中國氫能汽車的發展“充滿期待”。

▲即將舉辦冬奧會的張家口，在74輛氫能汽車的基礎上，今年計劃再增加170輛，通過發展氫能源汽車等產業，張家口在全國率先步入氫能時代。

實際上，與國內近兩個月的“氫能熱”相比，近幾年來，氫能源汽車早已成為不折不扣的“全球熱”，在全球範圍內迎來了一輪快速發展。記者瞭解到，包括美國、日本、歐盟、加拿大和韓國等國家和地區，均制定了氫能特別是針對氫能汽車的發展規劃。

美國從上世紀70年代石油危機時就開始着手製定氫能發展計劃，制定了相對完備的法律法規，2016年，加利福利亞等8州共同簽署了《州零排放車輛項目諒解備忘錄》，計到2025年發展330萬輛包括氫燃料電池汽車的新能源車。

歐洲燃料電池和氫能聯合組織（FCH-JU）在今年2月下旬發布《歐洲氫能路線圖：歐洲能源轉型的可持續發展路徑》，提出了面向2030、2050年的氫能發展路線圖，為歐洲大規模部署氫能和燃料電池指明方向。

中國的鄰居日本和韓國更是走在了世界前列：韓國鐵路研究所宣佈研發氫燃料列車，並計劃到2025年將氫燃料電池乘用車的年產能提升至10萬輛、2040年提升到330萬輛；日本則更是計劃到2040年普及以氫氣為行駛動力的燃料電池車，到2050年建成氫能社會。

如今的汽車，早已擺脫傳統出行工具的範疇，轉而成為智能時代出行方式的綜合體。原誠寅認為，不管是傳統的燃油車，還是新能源車，設計和製造理念都在逐步向著“輕量化”“智能化”“電動化”“互聯化”以及“共享化”方向發展。其中，氫能源汽車是最符合這種產業路徑的產品，兩會前後出現“氫能熱”並非偶然現象。

開上氫能汽車要很長一段路

與日漸火熱的氫能產業發展布局頂層規劃相比，與氫能產業相關的底層標準和核心技術同樣不容忽視。氫能汽車從實驗室真正走向產業化，或許還有很長一段路要要走。

清華大學汽車工程系教授、汽車節能與安全重點實驗室主任宋健表示，目前氫能源汽車從技術上是可行的，主要問題是成本上。他告訴記者，目前制氫的方法是"電解水"，但電解水的成本不低，主要耗費的還是電能，計算下來，消耗4度電電解產生的氫能，功效和1度電差不多。宋健認為，制氫的成本相當高，甚至會造成資源的二次浪費，還不具備大規模量產的條件。

氫能的安全性也是爭論的焦點之一，這種安全性並非""氫氣易燃易爆炸"這樣簡單，盡管有業內人士認為，目前，儲氫罐的耐壓性已經達到75兆帕，足以抵抗手槍子彈的沖擊力，但僅以燃油車做參考，經過幾十年乃至數百年的技術演進，設計安全程度再高的車，目前在遇到劇烈碰撞以後，油箱依然有着火或爆炸的可能，更不必說氫能車這樣的新生事物。

▲氫燃料汽車剖析圖，業內人士認為，真正實現氫燃料汽車產業化，依然還有不少挑戰（圖片來自網絡）

記者瞭解到，目前"氫"依然被定義為危險化學品，故按規定在大多數地方，加氫站必須建在化工園區，這為後續發展提供了很大阻力。近些年，一些汽車行業的從業者，正在盡力推進氫能去危險化學品化，但時至今日，政策依然沒有鬆動。

"政策不鬆動是有原因的。"宋健表示，氫氣儲運的環節並非外界理解的那樣簡單，從技術上來看，由於氫氣的密度很低，稍不注意，就可能造成泄漏，但使用這種燃料，恰恰又需要"出口"，加氫、儲藏、轉運的過程都有可能造成泄漏，影響使用效率不說，安全隱患也是非常明顯的。

而加氫站的的建設成本也不低，目前一座加氫站的建設成本在1000萬人民幣以上，我國計劃到2020年建設100座加氫站，僅建設成本就超過100億元人民幣，還不包括後期維護的成本，但即便是100座加氫站，和我國遼闊的國土面積相比，依然杯水車薪，連“不夠用”的水平都達不到。

▲加氫站是氫能汽車獲得持續動力的關鍵（圖片來自網絡）

在原誠寅看來，目前有三大因素制約氫能產業的發展；一是產業規模不夠大導致成本偏高；二是配套服務和基礎設施跟進較慢；三是圍繞着氫能使用的商業模式還不夠成熟。在覈心技術上，國內和日韓歐美也存在不小差距。

“像復合內膽高壓氫瓶、高性能金屬雙極板電堆，國內與國外存在一定差距，世界上一些頂級零部件供應商也不在中國，甚至連耐高壓的閥門都不能國產化，這些細小的零部件，和產業水平密切相關，我們還是要正視差距。”原誠寅說。

宋健則認為，核心技術如果不能突破，未來幾年氫能汽車很難有大的發展，日本韓國目前就陷入了這個困境，消費者還是要理智看待這些新產品。“相比較而言，混合動力是不錯的嘗試，畢竟把動能二合一，總比單一使用一種方法效率高得多。”宋健說。

監制：北京科技報 | 科學加客戶端

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