雖然只是一條小新聞，但卻被各個汽車自媒體還有網(wǎng)絡大 V 們刷爆了朋友圈和微博。這些媒體人在沒有真正深入了解這項技術的時候，就在信口開河地調侃諷刺，無不體現(xiàn)出鍵盤俠的無知。直到我看到一位我非常敬佩的新晉“網(wǎng)紅”《李永樂老師》，在其最新一期的視頻內容中用物理和化學原理，論證了水制氫用于車輛的可行性。這才是我在近幾天見到的對該技術最客觀、最有公信力的的解讀。即便這樣，李永樂老師的視頻中仍有兩項錯誤解讀，導致李永樂老師的個人觀點覺得該技術不見得可行，但他畢竟不是從事汽車專業(yè)研究的，可以理解，所以本期我來為大家解讀水制氫技術是怎么回事。

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在青年汽車創(chuàng)始人龐青年公開的采訪視頻當中可以看到，他從頭到尾只在說這是水制氫技術，但并未提到這項技術跟鋁有什么關系。所以很快的，就導致了媒體開始誤讀。有媒體認為這是新時代的“水變油”騙局。

▲可用作UBS電源的便攜式低功率水鋁制氫機

“水變油”技術 90 年代曾經(jīng)騙取國家投資數(shù)十萬元，但其中并沒有化學原理支撐，只是在水中加入了少量汽油、高錳酸鉀等易燃物質，這樣就造成了把水加入到車輛當中能打著火并且行駛的假象。后來地方政府支持的城市讓公交車大量使用這項技術，導致車輛行駛里程受到了極大的限制，并且由于大量水的存在，發(fā)動機在水的侵蝕下生銹并提前報廢，才讓這個騙局公之于眾。所以說這種“技術”確實是一個騙局，因為它的主要成分還是水。

▲李永樂老師整個論證過程的板書

所以，此次青年汽車公布的水氫技術，讓媒體同行們很容易聯(lián)想到 90 年代的騙局，并且很多人會認為是通過電解水產(chǎn)生氫氣再用于車輛的行駛。懂得最簡單能量守恒常理的人都能知道這是不可能實現(xiàn)的，因為電解水需要的電能比產(chǎn)生氫氣后能夠提供的電能要大得多。所以這是不可能用在汽車上的，只能用在工業(yè)上。

■青年汽車的這項技術是通過鋁跟水發(fā)生化學反應產(chǎn)生氫氣

我在半年之前的專欄《“湯叔解惑”燃料電池技術的新突破，固體粉末制氫技術》中就介紹過這項技術。這項技術的本質是利用鋁跟水發(fā)生反應，產(chǎn)生氫氣和鋁氧化物從而得到氫氣的手段。李永樂老師的視頻里詳細描述了這個化學式以及計算了每制造一個體積的氫氣需要消耗的鋁的重量。

按照李永樂老師的算法，在完全反應的情況下每產(chǎn)生1 kg 氫氣需要消耗9 kg 鋁，而每千克鋁的市場價格為 15 元，所以每千克氫氣的制取成本為 135 元。但是后面的算法就不對了，他用 1 kg 氫氣燃燒產(chǎn)生的熱量與汽油類比，得出了1千克氫氣相當于 3 千克汽油熱值的結論，但水氫汽車并不是把氫氣用于活塞式發(fā)動機燃燒，我們知道活塞式發(fā)動機燃燒效率通常只有 30% 多，有70 %的能量變成熱量散發(fā)掉了，所以這個效率是極低的。青年汽車的水氫發(fā)動機采用的是燃料電池堆發(fā)電，也就是說用鋁水反應制取的氫氣通入到燃料電池當中直接發(fā)電，然后再用電力驅動電機使得車輛行駛。這個轉換效率要遠遠高于直接用活塞式發(fā)動機燃燒氫氣獲得機械能的效率。所以 1 kg 氫比 3 kg 汽油帶來的續(xù)航里程要高得多。

▲水鋁制氫反應堆

以眾所周知的燃料電池車豐田 Mirai 為例，它有兩個儲氣罐，一共能夠攜帶 5.5 kg 的氫氣，并且在最嚴苛的美國EPA標準下能夠續(xù)航 502 公里，也就是說相當于 1 kg 氫氣能夠行駛 100 公里，如果換算成 NEDC 標準甚至等速續(xù)航標準，續(xù)航里程可以達到 1 000 公里也就是說 1 kg 氫氣可以驅動汽車行駛接近 200 公里。這遠遠比 3 kg 汽油驅動汽車的行駛里程長。如果換算成成本，相當于 135元的鋁（水的成本忽略不計）可以驅動車輛按照 NEDC 標準行駛大約 200 公里，而依靠燃燒汽油來算的話同樣行駛 200 公里，每百公里油耗 8 L，每升油價 8 元，大約需要 128 元。這樣看下來，鋁制氫然后通過燃料電池驅動汽車的“耗材成本”與燃燒汽油的成本基本上相當了，如果算上汽油未來價格持續(xù)提升那么從成本上來說甚至更有優(yōu)勢。

▲可以裝車使用的水鋁制氫反應堆級燃料電池堆總成

■ 反應后生成的除了氫氣以外，并不是氫氧化鋁，而是高純度的氧化鋁

基于上文的算法，鋁水制氫系統(tǒng)的使用成本，只能說與燒汽油相當，并沒有什么成本優(yōu)勢，但更重要的還在后面。青年汽車這項技術最核心的是鋁水反應催化劑。在催化劑的幫助下，反應速度可以極快也可以極慢，完全可以受控。并且，發(fā)生反應后除了產(chǎn)生氫氣以外還會產(chǎn)生三氧化二鋁而不是氫氧化鋁。也就是說反應產(chǎn)物不是李永樂老師說的像漿糊一樣的氫氧化鋁，而是高純度的三氧化二鋁粉末。這種粉末是用來制造人工藍寶石的材料，市場價格極其昂貴（以克計算單價）。

所以，如果算上反應產(chǎn)物回收產(chǎn)生的價值，那么氫氣的制造成本就可以降得很低了。能降到多低呢？如果整個生態(tài)系統(tǒng)能夠建立，那么經(jīng)過計算每制造1 kg 的氫氣，成本可以降低到 25 元。這就意味著每行駛 200 公里只需要花費25塊錢，即便按照 NEDC 的工況法，每行駛 200 公里也花費不會超過 35 元。這與燃燒汽油需要花費上百元相比，已經(jīng)遠遠降低了使用成本。這也是龐青年在視頻中說到的，反應產(chǎn)物會回收到專門的容器當中，用戶只需要把容器取下交給回收公司即可。

▲車用燃料電池反應堆

■ 總結

鋁水制氫技術并不是 90 年代的水變油騙局，它是由化學公式以及生態(tài)系統(tǒng)支撐的新型環(huán)保科技。其中的核心技術是催化劑配方（通過不同配方的催化劑來控制反應速度）。并且反應材料并不需要高純度的鋁塊，而是金屬鋁粉或者鋁合金粉末，鋁的純度不高，里面夾雜合金材質更有利于發(fā)生化學反應。最重要的一點就是氧化反應物只要能實現(xiàn)回收，就能產(chǎn)生極大的經(jīng)濟效益。龐青年在視頻中沒有說的很詳細并不是他不了解，而是很多東西目前還不能完全公開，否則很容易被人抄襲。

采用這項技術的好處不言而喻，除了成本上的優(yōu)勢以外，水和鋁合金粉末是便于攜帶和儲存的原料，安全無毒、容易獲取。從制造運輸?shù)絻Υ嫦啾燃儦錃舛家筛黠@的優(yōu)勢。除了可以應用在汽車產(chǎn)業(yè)還可以應用在 UBS 電源產(chǎn)業(yè)，這可不僅僅只是給電腦供電的 UBS ，也能夠實現(xiàn)給整棟樓房提供不間斷電源、甚至廣泛應用于電力行業(yè)等。由于反應速度可以通過催化劑來調節(jié)，最快反應速度可以在瞬間釋放大量氫氣，甚至可以用于制造魚雷推進器。當然，這項技術目前還在推廣階段，面臨的最大問題就是成本。因為現(xiàn)在只是在試制階段，所以每千瓦功率的鋁水反應堆和氫燃料電池反應堆的成本接近 1 000 塊錢人民幣，所以如果制造一臺 70 千瓦（接近 10 0匹）的車載設備，這套系統(tǒng)的成本需要 60 多萬元，但是隨著大規(guī)模生產(chǎn)，相信成本能夠得到極大的降低。

(責編：李曉紅)

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