隨著本田Clarity的上市，如今市場(chǎng)在售的氫動(dòng)力汽車(chē)已經(jīng)達(dá)到了3款——其余兩款是現(xiàn)代ix35和豐田Mirai。與此同時(shí)，正在研發(fā)氫動(dòng)力汽車(chē)的廠商也有10余家之多。
氫動(dòng)力汽車(chē)的優(yōu)缺點(diǎn)都非常明顯。從好的一面看，它和電動(dòng)汽車(chē)一樣環(huán)保，同時(shí)又不會(huì)讓駕駛者產(chǎn)生里程焦慮，因?yàn)槟憧梢越o汽車(chē)補(bǔ)充更多的氫燃料。但是，加氫站的數(shù)量目前還非常有限，獲取氫燃料的方式也很難說(shuō)得上足夠環(huán)保和效率。
就像其他任何一種新技術(shù)，消費(fèi)者在面對(duì)氫動(dòng)力汽車(chē)時(shí)所展現(xiàn)出的顧慮也是何以理解的。畢竟當(dāng)?shù)谝粋€(gè)吃螃蟹的人總是需要勇氣的，而這種動(dòng)力源未來(lái)是否能普及還是個(gè)未知數(shù)。如果你對(duì)這種新興的車(chē)型還缺乏了解，本文應(yīng)該能提供你需要的基本知識(shí)。
氫燃料電池是如何工作的
氫燃料電池是一部簡(jiǎn)單的機(jī)器，它的技術(shù)核心是內(nèi)部的質(zhì)子交換膜。薄膜的一側(cè)是純氫，另一側(cè)是普通空氣（80%的氮?dú)猓?0%的氧氣，還有微量的其他物質(zhì)）。由于氫原子和氧原子極易結(jié)合（2個(gè)氫原子和1個(gè)氧原子總是會(huì)結(jié)合并產(chǎn)生1個(gè)水分子），因此這個(gè)質(zhì)子交換膜的存在是非常關(guān)鍵的。
質(zhì)子交換膜允許氫原子通過(guò)來(lái)和氧原子結(jié)合，前提是它必須放棄自己的電子。在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中，電子會(huì)順著電池側(cè)壁的金屬（油鉑金等高度導(dǎo)電的材料制成）回到氫原子當(dāng)中，從而產(chǎn)生我們可以使用的電流。由于氫原子和氧原子的結(jié)合只會(huì)產(chǎn)生一些水分子，因此這個(gè)過(guò)程所產(chǎn)生的電能是無(wú)污染的。
制氫難題
由于氫氧之間這種如膠似漆的關(guān)系，我們的大氣中是不存在純氫的，它們都被轉(zhuǎn)化成了水覆蓋在地球上。因此想要獲得氫動(dòng)力，我們需要先把氫放進(jìn)燃料電池當(dāng)中。
獲取氫的方式有很多，它們有難有易。在19世紀(jì)，人們會(huì)把鐵屑放進(jìn)硫酸桶當(dāng)中來(lái)產(chǎn)生氫氣，然后通過(guò)管道把氫氣導(dǎo)入氣球使其升空。這種方式雖然可行，但無(wú)法進(jìn)行大規(guī)模應(yīng)用，而且還會(huì)產(chǎn)生有毒廢料。
你也可以使用電解來(lái)拆分水分子，以獲得純氫和純氧。但由于熱力學(xué)定律的存在，你能從氫中重新獲得的電力實(shí)際上要低于拆分水分子所消耗的電力。此外，火力發(fā)電仍是目前最普及的發(fā)電方式，這種方式也并不環(huán)保。
第三種方式同樣也很麻煩。你需要對(duì)天然氣進(jìn)行重組，打破其烴分子來(lái)釋放氫。但這種方式依然需要依賴于火電，且拆分氫的同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生二氧化碳。
此外，研究者目前還在研究利用藻類(lèi)光合作用制氫的可行性。雖然這種方式是否能夠大規(guī)模應(yīng)用仍是個(gè)未知數(shù)，但它起碼要比某些方式更環(huán)保。
優(yōu)秀的燃料
氫之所以現(xiàn)在無(wú)法成為完美的燃料，主要就是因?yàn)橹茪涞膹?fù)雜。但是，把天然氣轉(zhuǎn)化成氫和二氧化碳依然要比在內(nèi)燃機(jī)中燃燒汽油要環(huán)保。
隨著太陽(yáng)能發(fā)電能力的增長(zhǎng)，我們也可以使用太陽(yáng)能所產(chǎn)生的電力來(lái)制氫。這個(gè)陽(yáng)光-電-氫-電的過(guò)程依然存在熱力學(xué)損失，但陽(yáng)光起碼是取之不盡用之不竭的，這種方式也不會(huì)產(chǎn)生溫室氣體。當(dāng)然，制作太陽(yáng)能電池板也存在著自己的困難。
氫雖然并不完美，但它依然是一種相當(dāng)優(yōu)秀的燃料。
更加普及
如果你居住在洛杉磯或舊金山灣區(qū)以外的地方，那這一切對(duì)你而言依然是紙上談兵。目前，全美絕大多數(shù)的氫燃料基礎(chǔ)設(shè)施都在加州，且數(shù)量也并不多。
在北加州，灣區(qū)一共有6個(gè)加氫站；而在南加州洛杉磯區(qū)域，目前有16個(gè)加氫站可用。此外，加州今年還將開(kāi)設(shè)至少20座加氫站，不過(guò)它們依然全部位于灣區(qū)和洛杉磯。因此至少在這些地區(qū)，使用氫動(dòng)力汽車(chē)將變得更加方便。
為什么說(shuō)未來(lái)會(huì)有更多氫動(dòng)力汽車(chē)問(wèn)世
想要真正了解氫動(dòng)力汽車(chē)，你必須把它放在電動(dòng)汽車(chē)這個(gè)更大的背景下。
替代燃料的基本準(zhǔn)則是沒(méi)有一種解決方案是通用的。在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，電動(dòng)汽車(chē)的充電時(shí)間依然會(huì)很長(zhǎng)，廉價(jià)車(chē)型的續(xù)航里程也會(huì)很有限。混合動(dòng)力甚至插電式混合動(dòng)力汽車(chē)依然需要在某種程度上使用化石燃料，但你可以獲得更長(zhǎng)的續(xù)航里程，加油也很方便。氫動(dòng)力汽車(chē)則填補(bǔ)了這兩種汽車(chē)之間的空缺，它像電動(dòng)汽車(chē)一樣是零排放的，你同時(shí)也能像燃油汽車(chē)一樣給它加氫。
在這個(gè)背景之下，氫動(dòng)力汽車(chē)顯然是有自己的一席之地的。
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