氢能源，节能减排的终极方案

按照节能减排的路线图，零排放，资源几乎没有穷尽的氢能源，被作为节能减排的终极方案。到目前，氢能源车从技术上说，已经获得成功，但是大规模的商业化运行，基础设施支撑，还有很长的路要走。

氢动力“重新定义汽车”

170年前，英国物理学家格鲁夫爵士，第一次成功地实现了电解的逆反应并产生了电流。这正是今天氢燃料电池的基本原理。格鲁夫也许想不到，他的发现在几代人之后是用于太空旅行和汽车新能源的一项关键技术。

氢动力车，以其氢资源在地球上最为丰厚，排放污染为零，而成为实力最强的一批世界汽车大厂商极力攻占的技术制高点。奔驰和通用在氢燃料电池车的研发上下了大工夫。

早在1997年7月，在斯图加特奔驰研发中心的院子里，我看到奔驰刚刚开发出的第一代氢燃料电池车。当时的燃料电池体积还很大。那是一辆类似国产金杯大小的面包车——奔驰MB100，除了前排驾驶座，车厢全部被巨大的燃料电池组所占满。

在新世纪的头十年，我也目睹并且试驾过美国通用三代氢燃料电池车。

2000年10月，第一代通用氢燃料电池车“氢动一号”来到中国，在北京交通部试车场向中国汽车业和科技界进行展示。它以欧宝赛飞利为基础，方向盘、刹车、离合器、仪表盘一应俱全。介绍氢燃料电池原理时，陈祖涛前辈拉我坐在会场前排。

简单说，燃料电池是由极板夹着极薄的电解膜构成，电解膜两侧覆有铂层，构成电池的正负两极。在电解膜一侧的阳极上，氢气被铂催化剂分解为电子和质子。质子可以穿过电解膜，与空气中的氧生成水雾排出；电子则统统被电解膜拦下，集中起来生成电。电流储存下来，从而带动电动机驱动车辆。

我最难忘的体验，是2003年7月在底特律附近的米尔福德试车场驾驶通用第二代氢动力概念车Hy-wire。从严格意义上说，Hy-wire甚至比一架直升机与传统汽车的差异还大。

通用推出Hy-wire成为全球汽车业公认的一次革命性突破。它不但使用了氢动力，而且摒弃了传统汽车上必不可少的方向盘、变速箱、传动轴等传统部件，实行了电脑产品类似的“线传”控制，开车完全改变了今天的方式。“氢动力＋线传”，使Hy-wire真正成为“重新定义”的汽车。

阳光下的Hy-wire闪着银光，大小如同一辆流线型豪华轿车。Hy-wire的氢燃料电池、电动机和线传系统都藏在车的底层，上层就完全成为乘坐空间，坐进车里，前窗玻璃一直延伸到脚前，空空荡荡的车头和座舱连成一体。坐在车上有一种坐在玻璃阁楼里的宽畅和通透感。

Hy-wire最吸引人的地方是没有方向盘，只有一个如同游戏机用的双握手柄。操控之便捷超乎想象，握住手柄轻轻向外翻，起步，加速；向内收，则减速，刹车。左右转动手柄，即可自如转向。双握手柄中间的摄像屏幕即后视镜，车后情景一目了然。没有油门，也没有制动踏板，双脚得到彻底解放。

试车跑道呈圆形，用红色雪糕桶桩标出弧线，我驾车有意贴近雪糕桶，以测试操控的准确度，的确得心应手，而且有一种车随心动的驾驶快感。Hy-wire在行驶中几乎没有噪声，勉强可以听见电动机轻盈的哼唱，流畅得如同轻舟无声地划过水面。

Hy-wire喝的是液态的氢。在车门下有个像笔记本电脑的电源插口的输入孔，直径两三厘米，通用的技术专家告诉我，那就是加氢的接口。氢在燃料电池中与空气中的氧结合，产生的电能驱动电动机，形成Hy-wire行进的动力，如果说有什么排放物的话，那就是纯净而雾化的水。

作为概念车，Hy-wire价格不菲，但是通用汽车公司负责研发的副总裁2003年自豪地宣称：“我们正在努力，使燃料电池车在十年后成为人们买得起的轿车，并能行驶在大街小巷和高速公路上。”通用汽车对氢燃料电池车商业化的目标是：批量生产，售价合理，能够盈利。在2010年之后成为第一家售出100万辆燃料电池车的公司。当时美国总统布什对氢动力车十分关注，政府部门也作出了建设多处加氢站的规划。

两年之后，通用汽车能源动力高科技全球巡展来到上海，其中最引人注目的是第三代氢动力燃料电池车雪佛兰Sequel。比“Hy-wire”概念车，我说它走了一条复古路线，更加像一辆普通的SUV。它的动力系统由燃料电池与3个电动机和一个锂电池组成，具有类喷气式加速特点和全轮驱动；它继承了“线传”的理念，制动、操控和避震的底盘全都一改机械系统为电子控制，这些技术都装配在底盘之下，提供了稳定的低重心。众多创新科技结合使这款车成了世界上第一台一次加氢可持续行程480公里的氢动力车。同时，由于大量机械传动转换为由软件控制的电气系统，与传统汽车相比，雪佛兰Sequel只有十分之一的运动部件。

比起外形、操控和传统汽车已经完全不同的“Hy-wire”，雪佛兰Sequel不但有了品牌，而且从外形到车内的配置都和传统轿车有一种密切的传承，人们在车里又会看到熟悉的一切——尽管眼睛看不到的地方发生了颠覆性的改变，雪佛兰Sequel的确使氢动力燃料电池车迈出了从概念车向量产车型的关键一步。

悲喜氢能源

然而令人遗憾的是，在传统汽车还占据绝对主流的今天，氢动力车的推进有些超前，研发的投入巨大，外部支撑条件尚不具备。2008年开始的金融海啸，令通用汽车的资金链断裂，最终破产重组。加上新总统奥巴马对新能源车的兴趣点转向电动车，接近曙光的氢动力车功败垂成。

可喜的是通用汽车在2010年春宣布：将重拾氢燃料电池车的开发，并最终实现商业化生产的目标。在加州举行的一次发布会上，通用全球动力总成系统执行总裁Freese表示：在公司最困难的时候，我们也没有放弃燃料电池技术。尽管政府的资助已经从氢燃料电池车转到锂电池车上，但是在2015年前，通用将推出用于零售的氢能源车。

最早进入氢动力研发的奔驰，在2009年推出奔驰F-CELL。这款奔驰B级车据称是全球第一款量产的氢燃料电池车。

2011年上海国际车展期间，F-CELL跨越四大洲的“125天环游世界”示范车队刚好到达上海。在世博展区宽阔的街道上，我兴致盎然地试驾了这款奔驰最新氢燃料电池车。安静、平顺、提速快是我最大的感受。它使用的最新氢燃料电池驱动系统，输出功率100千瓦，续航里程可达400公里，而每次充满燃料只需3分钟。首批约200辆B级燃料电池汽车于2010年在欧美上市。

丰田、本田、大众也开始加入氢燃料电池车研制的行列。德国和日本已经宣布了建设1000座加氢站的计划。

中国氢能源车，进入第一方阵

在中国，从2006年起，燃料电池车也有可喜进展。在从奥迪公司归来的万钢教授主持下，上海同济大学汽车学院从自主研制的氢燃料电池车“超越1号”起步，走了一条独辟蹊径的技术路线。2008年奥运会上，同济大学与大众联合研制的20辆帕萨特领驭氢燃料电池车已经露面，其后还被送到美国底特律国际车展亮相，并在加州进行路试。有专家评介说，在全球氢能源车的研发方面，中国在第一方阵已经占有一席之地。

尽管燃料电池车日渐成熟，但是受技术、成本和基础设施的制约，普及起来尚待时日。同济大学汽车学院院长余卓平介绍说，我们的燃料电池车一次加氢可以跑300公里，百公里加速15秒，性能和汽油车很接近了。在工程技术方面，比如储氢技术和国外还有差距。通用的储氢罐的压力是780帕，我们是350帕；因此行程短一些。但是我们率先在氢动力车上嫁接了混合动力技术，使氢动力车的效率有效提高。另外随着氢燃料电池技术日益完善，铂金属的用量下降，燃料电池的成本越来越低，到2015年，中国的氢动力车也将接近商业化。

余卓平教授谈到氢来源的多元化，他举例说，氢比电池的储能密度高。太阳能、风能发电的电力存储是一个难题，一个解决办法就是用来电解水，制氢气。他还告诉我，在上海进行燃料电池车示范的时候，用的是工业副产氢气。上海有庞大的钢铁产业、化工产业，生产中有大量氢气副产品。他作了一个统计，如果把上海工业的副产氢气拿来给燃料电池汽车使用的话，大概可以支撑40万辆汽车。工业副产氢气一公斤35元，1.1公斤氢气可以跑100公里，比较一下，已经比汽油便宜了。在上海发展燃料电池车，氢气资源就是一个优势。