“零排放汽车” 并没有想象中那么干净

　　清洁汽车是业内新贵，随着各种新能源动力车的问世，一个崭新的汽车时代似乎指日可待。可事实上，某些所谓的“零排放汽车”可能比传统汽车更“脏”，汽车制造商们不过是在期许一个夸夸其谈的未来。

　　氢动力不比老爷车干净

　　哪儿有汽车工程师，哪儿就会听到这样的声音：氢是汽车燃料的未来。

　　在汽车界，氢动力汽车已被炒了几十年，但一直是雷声大，雨点小。不过，从本田、现代和丰田等汽车公司此前在洛杉矶和东京车展上发表的声明来看，从2014春季开始，氢动力汽车将在各大车展登台亮相。这似乎预示了氢动力汽车时代即将到来。

　　作为运输燃料，氢不像汽油、柴油、煤油、天然气等所有碳氢化合物燃料那样含有碳元素，因此燃烧时不会产生以碳元素为主要成分的温室气体，至少在发动机中是如此。

　　可是，只要氧化剂是空气而非纯氢气，那么燃烧氢就和燃烧化石燃料一样，会生成各种有害的氮氧化物。它们对空气质量的破坏程度甚至超过二氧化碳等温室气体。

　　也正因为此，业内对改造内燃机、以氢为燃料的想法始终不大热情，即便这样的动力改造较之选用其他清洁能源更便宜。

　　德国宝马汽车公司曾生产过几部氢动力超能汽车，结果证明它们并不比采用催化式排气净化器之前的老爷车更清洁。

　　研究有待突破

　　于是，业内转而关注燃料电池。

　　燃料电池无需燃烧即可从氢中提取化学能源，其原理类似于电解的反向作用：通过电化处理将两种气体合成水，并产生电流。在这个过程中，燃料电池释放的物质只是水蒸汽和热量。目前最简易的燃料电池是“质子交换膜”，英文缩写为“PEM”。

　　从本质上讲，燃料电池动力车是一种电动车，配有一个可充氢气的燃料箱，却没有笨重的电池，且功率比内燃机高3到4倍。它解决了长期困扰电池动力车的两大难题：续航里程有限和充电时间过长。

　　最新数字显示，一箱氢气可供燃料电池动力车行驶480公里，而充满一箱氢气只需5分钟。和电池动力车一样，它被归为“零排放汽车”。

　　燃料电池的另一诱人之处是成本持续降低。截至目前，业内已在锂电池技术研究上投入数十亿美元，却始终难有突破，成本一直保持在每千瓦2000美元左右。

　　燃料电池一开始有过之而无不及。2007年，本田公司推出一款燃料电池动力汽车Clarity，成本为每千瓦3500美元。难怪当年本田公司只生产了200台样车供公众尝新。

　　但在过去几年里，生产商不断改进技术，如今已将成本降低到每千瓦1500美元；如果批量生产，有望降低到每千瓦不足50美元，与普通内燃机的消耗不相上下。

　　阻碍燃料电池发展的另一瓶颈是催化剂。PEM中的电解质采用铂钯为催化剂，价格昂贵。如果能找到一种廉价的替代品，且电化效果不受氢燃料中的杂质影响，无疑将有助于燃料电池的大规模推广。有人用铁替代铂钯作为催化剂，虽然取得一些成果，但其活跃性仍不够理想。

　　或许，还可以尝试提高铂钯本身的活跃性，以减少总体使用量，从而推动燃料电池走向市场。

　　眼下，这些研究都在进行之中，有望在2020年前获得突破性进展。

　　“零排放”：一个遥远的梦？

　　不过，上述描述并不足以证明，那个充满诱惑的燃料电池动力时代即将到来。

　　首先，氢燃料的供应是一个问题。目前，全美约有100家充氢站，其中只有十几家面向公众，其余全归行业、军方、政府机构和研究机构所有，仅供内部使用。

　　美国加州政府已批准计划，在未来10年里斥资2000万美元建造100多座面向公众的充氢站。有人预计，如果在美国其他地区也铺设充氢站网点，至少需要200亿美元。另一研究显示，如果想让充氢站像汽油站一样密集，花费将达5000亿美元。

　　另一个问题是氢的提取。目前主要通过天然气和水蒸汽来提取氢，这个过程不是特别环保。美国国家可再生能源实验室数据显示，科罗拉多一家联邦机构每生产1公斤氢，将产生11.9公斤二氧化碳。

　　本田公司2007年推出的燃料电池动力汽车Clarity每公斤氢可跑109公里，即每跑1公里将产生280克二氧化碳。

　　相形之下，一辆烧柴油的小型大众汽车每公里产生232克二氧化碳，一辆汽油电力混合动力的丰田普锐斯每公里产生267克二氧化碳，都比Clarity环保。

　　诚然，化石燃料在开采、炼制、运输过程中也产生二氧化碳，但在内燃机里燃烧碳氢化合物正变得越来越清洁，传统汽车排放物中的污染物质正稳步下降，这些进步都对所谓的“零排放汽车”形成压力。

　　如要真正实现“零排放”，氢的获取必须采用昂贵的电解质进行水处理，而不是用廉价手段对天然气进行蒸汽转化。

　　用于将水分解成氢和氧的电在生产过程中也要确保不产生温室气体。要满足这一要求，唯一的办法是严格仰仗风能、太阳能和核能等可再生能源。不幸的是，可再生能源目前并不普及。

　　由于缺少清洁电力，电动汽车和氢动力汽车最终可能成为比汽油、柴油动力汽车更严重的污染源。汽车生产商希望政策制定者们能认识到这一点，不要盲目推广所谓“零排放汽车”。