文/N.E.S楊朔

終極環(huán)保何處落氫動力OR純電動?

文/N.E.S楊朔

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

電動汽車未來的環(huán)保先鋒？

在全球范圍內(nèi)，近年來刮起了一股電動汽車的熱潮，似乎宣示著電動汽車成為了新能源汽車時代的寵兒。電動汽車都喜歡用“零排放”或“節(jié)能”這樣的字眼來宣傳自己的環(huán)保特征，拋開其他問題，單從能量來源上來看，電動汽車真的環(huán)保嗎？

問題一：充電的電從哪兒來？

電從哪里來？你可能會說，插上插座不就有電了么？目前就全球來說，各個國家的發(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，而風力發(fā)電、太陽能發(fā)電等一些相對小眾但環(huán)保的發(fā)電方式只能作為補充。事實上，真正能夠大規(guī)模應(yīng)用到純電動汽車上的環(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)電的過程中都會產(chǎn)生各種污染以及環(huán)境問題。

與傳統(tǒng)汽車相比，由原本的內(nèi)燃機燃燒排放污染，改為燒煤發(fā)電，再到電動機驅(qū)動汽車，經(jīng)過了多一次的轉(zhuǎn)化過程，其中還有能量的損耗。其實原理與路上跑著的好多汽油車沒有什么不同。只不過污染的地點被轉(zhuǎn)移并把污染集中罷了。

如果法國發(fā)展電動汽車，那么可以拍著胸脯說沒有污染或者污染很小，因為核能發(fā)電占總其總發(fā)電量的比例已經(jīng)超過了78%，但其他國家呢？（詳見下圖）也許只有“呵呵”二字可以表達出無奈的心情了吧。

那么，中國的電又是從哪兒來？據(jù)統(tǒng)計，截至2014年，中國發(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%、風電7%、光伏發(fā)電2.3%、核電1.5%、其他0.8%。目前中國還是以污染嚴重的火電為主，未來的形勢也不樂觀，據(jù)推測，即使到了2030年，用煤炭發(fā)電仍會占到電力供應(yīng)量的50-60%以上。而在當前的電力構(gòu)成下，全面推廣電動汽車意味著過去22.2%的汽車現(xiàn)在改成了間接燒煤，這樣中國91%的能源消費都變成煤炭了。

問題二：電池環(huán)保么？

滿街的純電動汽車，自然不能像遙控車一樣放兩節(jié)五號電池就能跑。電動汽車所使用的電池，主要有兩類：鈷酸鋰電池和磷酸鐵鋰電池。而無論是哪種電池，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，此時的污染排泄物就已經(jīng)是相當嚴重的問題。

其次，報廢后的電池污染也是一個不得不面臨的問題。結(jié)束了正常使用壽命之后，除了收集存放，挖地填埋之外，我國還沒有政策和技術(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。

氫燃料汽車目標是下一個百年？

同樣屬于零排放的新能源汽車——氫燃料電池車(FCV)也制造了不少的話題。在燃料電池中，氫被認為將會成為21世紀最理想的能源，氫是一種無色的氣體，燃燒1克氫能釋放出142千焦爾的熱量，是汽油發(fā)熱量的3倍。它燃燒的產(chǎn)物是水，沒有灰渣和廢氣，不會污染環(huán)境，因此氫燃料作為能源最大的優(yōu)勢就是無污染、效率高、可循環(huán)利用，從而成為全球車企追逐的汽車理想燃料之一。

燃料電池車是豐田品牌所主攻的方向。豐田汽車掌門人豐田章男曾經(jīng)表示，如果以2020年為限，那么電動汽車的勝利是不言而喻的。豐田之所以看重燃料電池車，因為豐田所著眼的是下一個百年。對于應(yīng)用在車上來說，燃料電池的技術(shù)不足為慮，不過就目前已經(jīng)出現(xiàn)的氫燃料電池車來說，對氫氣純度的要求仍然很高，豐田廠家相關(guān)專家表示:“以氫為燃料的車，對氫氣的純度要求非常高，要達到99.99%，對于相應(yīng)發(fā)動機的制造成本要求非常高，這也是這類車輛價格高的原因之一?！?/p>

沒有加氫站 一切都是浮云

據(jù)彭博社報道，近日，日本三大車企—豐田、日產(chǎn)以及本田發(fā)布聯(lián)合聲明稱，計劃聯(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)與運營。他們將承擔加氫站運營所需的三分之一費用，給予每座加氫站的資金支持最高達1100萬日元（約合人民幣56萬元）。

日本中央政府及地方政府也都表示會對加氫站的建設(shè)做出支持。建立一個加氫站耗資約500萬美元（約合人民幣3100萬元），現(xiàn)日本政府已將補貼上調(diào)了約二分之一，但目前日本只有74個加氫站納入規(guī)劃。日本富士經(jīng)濟的研究員預(yù)計，到2025財年日本用于FCV中的氫氣費用將增至約1千億日元（約合人民幣50億元），本財年約為4億日元（約合人民幣2011萬元）。

截至今年3月，全球處于運營狀態(tài)的加氫站數(shù)量達到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)，對外開放的公共加氫站共74座。

與充電樁不同，建設(shè)加氫站的難度更大，成本也更高。如果只是對現(xiàn)有的加油站進行改造，如添加個加氫泵，成本在100萬美元（約合人民幣620萬元）以下，但如果是新建一個加氫站，那么花費可達200萬美元（約合人民幣1240萬元）以上。

加氫站的建設(shè)任重而道遠，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、車企等進行加氫站建設(shè)。

終極環(huán)保車是否實至名歸？

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

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

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。但至少在未來幾十年內(nèi)，無污染的新能源發(fā)電技術(shù)并不足以滿足日趨增長的用電需求。而且電解水本身也會存在能量損失，以目前的技術(shù)來看，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%。

氫燃料電池車確實較為環(huán)保。但如上所述，目前還沒有真正環(huán)保高效地制氫方法，主流的方法都會產(chǎn)生二氧化碳且依然要依賴化石燃料。電解水則更不現(xiàn)實，因為目前大部分發(fā)電結(jié)構(gòu)都會產(chǎn)生污染。光觸媒制氫技術(shù)也遠未達到實用化水平。

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