氫動(dòng)力汽車已經(jīng)多年未受關(guān)注了,不過(guò),它們或許即將迎來(lái)華麗的轉(zhuǎn)身?豐田宣布將于今年晚些時(shí)候發(fā)布?xì)淙剂想姵貏?dòng)力轎車,并將于2015年上市;與此同時(shí),其他汽車制造商也都宣布合作推動(dòng)此項(xiàng)技術(shù)的商業(yè)化,例如福特、戴姆勒和日產(chǎn)合作開(kāi)發(fā)燃料電池,而通用和本田也在剛剛宣布了相關(guān)的合作。
雖然氫動(dòng)力汽車還存在很多難題,不過(guò)近年來(lái)研究人員已經(jīng)對(duì)這項(xiàng)常受非議的技術(shù)進(jìn)行了重大改進(jìn),包括大幅降低成本。因此,在滿足日益苛刻的汽車排放規(guī)定方面,燃料電池汽車很可能脫穎而出。
汽車研究中心是一家非營(yíng)利組織,位于美國(guó)密歇根州安阿伯市,其制造、工程和技術(shù)總監(jiān)布萊特·史密斯(Brett Smith)說(shuō):“通用、豐田和其他一些汽車制造商已經(jīng)完成了很多重要的工作。燃料電池的可使用性越來(lái)越強(qiáng),高于大多數(shù)人對(duì)它的想象。”
燃料電池汽車曾是布什政府的寵兒——布什曾在2003年聯(lián)合國(guó)發(fā)言中呼吁為該技術(shù)提供12億美元的資助。燃料電池汽車僅排放水蒸氣,而且加燃料與加油的時(shí)間差不多,續(xù)航里程也不相上下,因此和常規(guī)汽車一樣方便。
但燃料電池汽車一度非常昂貴,而且需要大筆投入建設(shè)加氫站才真正具有實(shí)用性。還有人質(zhì)疑氫燃料電池汽車的環(huán)保性:雖然汽車本身不排放二氧化碳,但氫氣是由礦物燃料天然氣生產(chǎn)的,生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)排放大量二氧化碳。雖然利用太陽(yáng)能和風(fēng)能也可以生產(chǎn)氫氣,但其工藝效率低下而且非常昂貴。
隨著技術(shù)難題日益凸顯,人們的興趣也日益減退,布什轉(zhuǎn)而推崇生物燃料。2009年,奧巴馬政府削減了對(duì)燃料電池汽車研發(fā)的資助。當(dāng)時(shí),美國(guó)能源部長(zhǎng)朱棣文(Steven Chu)說(shuō),燃料電池汽車要想成功,需要一個(gè)奇跡。
但奇跡真的發(fā)生了。從2009年起,燃料電池汽車的成本就開(kāi)始下降。通用和豐田幾年前制造的原型成本約100萬(wàn)美元。如今,豐田稱其目標(biāo)是售價(jià)不足10萬(wàn)美元的燃料電池轎車。通過(guò)精簡(jiǎn)燃料電池系統(tǒng)中的零件數(shù)量,并減少貴重金屬鉑的需用量,豐田成功降低了成本。該公司稱正努力進(jìn)行制造工藝方面的研發(fā),有望在2015年上市前進(jìn)一步降低成本。
豐田美國(guó)公司戰(zhàn)略規(guī)劃副總裁克里斯·豪斯泰特(Chris Hostetter)稱,燃料電池轎車售價(jià)可能不足5萬(wàn)美元,比特斯拉Model S型電動(dòng)車便宜,二者續(xù)航里程差不多(其他電動(dòng)汽車更便宜,但需要頻繁充電)。“我們?nèi)〉玫某晒瑢⒔o人們帶來(lái)一些驚喜。”豪斯泰特說(shuō)。
“成本在穩(wěn)步下降,”加州大學(xué)戴維斯分校交通運(yùn)輸研究院主任、加州空氣資源委員會(huì)(監(jiān)督汽車排放規(guī)定)成員丹尼爾·斯博林說(shuō),“汽車行業(yè)有一個(gè)共識(shí),那就是:一旦開(kāi)始量產(chǎn),成本將不成問(wèn)題。”
仔細(xì)對(duì)比燃料電池汽車、電動(dòng)汽車和常規(guī)汽車的排放量后,結(jié)果顯示,即使氫氣是由天然氣生產(chǎn)的,燃料電池汽車仍具有顯著的環(huán)境優(yōu)勢(shì)。今年5月,美國(guó)能源部發(fā)布了預(yù)計(jì)2035年燃料電池汽車總二氧化碳排放的最新分析,生產(chǎn)(以天然氣為原料)、壓縮、運(yùn)輸氫氣的相關(guān)排放都被計(jì)算在內(nèi)。分析顯示,燃料電池汽車排放的二氧化碳,不足常規(guī)燃油汽車的一半。甚至,如果電動(dòng)汽車在美國(guó)部分重度依賴煤電的地區(qū)充電,其二氧化碳排放量也會(huì)高于燃料電池汽車。但是,在很少用煤的地區(qū),或假設(shè)未來(lái)完全用風(fēng)能和太陽(yáng)能充電,電動(dòng)汽車則更加環(huán)保。
燃料電池汽車還有一個(gè)優(yōu)勢(shì):有助于解決可再生能源的間歇性問(wèn)題。德國(guó)已經(jīng)開(kāi)始考慮在夜間需求較低時(shí),用多余的風(fēng)能電解水,從而生產(chǎn)氫氣。斯博林說(shuō),用氫氣存儲(chǔ)多余的可再生能源是一種行之有效的辦法。他還指出,還有其他一些低碳生產(chǎn)氫氣的方案正在開(kāi)發(fā)中,如工廠直接用太陽(yáng)光生產(chǎn)氫氣,不過(guò)這些項(xiàng)目都剛起步。