终极环保何处落氢动力OR纯电动?

文/N.E.S杨朔

终极环保何处落氢动力OR纯电动?

文/N.E.S杨朔

目前，新能源汽车依然是最火的话题之一。无论是纯电动汽车，还是插电式混合动力汽车，抑或是氢燃料电池车，几乎所有汽车制造商都在加紧研发。而各国政府对于新能源汽车的补贴政策，也在如火如荼地制定当中。无论是“烧”电的，还是烧氢的，乍一看“零排放”的新能源汽车似乎被冠上了“环保先锋”的光环，可实际上呢？你以为你以为的就是你以为的么？

电动汽车未来的环保先锋？

在全球范围内，近年来刮起了一股电动汽车的热潮，似乎宣示着电动汽车成为了新能源汽车时代的宠儿。电动汽车都喜欢用“零排放”或“节能”这样的字眼来宣传自己的环保特征，抛开其他问题，单从能量来源上来看，电动汽车真的环保吗？

问题一：充电的电从哪儿来？

电从哪里来？你可能会说，插上插座不就有电了么？目前就全球来说，各个国家的发电主力依然是火力发电、核反应堆发电、水力发电，而风力发电、太阳能发电等一些相对小众但环保的发电方式只能作为补充。事实上，真正能够大规模应用到纯电动汽车上的环保发电方式只有核电。截止到现在，除了核电以外的大规模发电厂发电的过程中都会产生各种污染以及环境问题。

与传统汽车相比，由原本的内燃机燃烧排放污染，改为烧煤发电，再到电动机驱动汽车，经过了多一次的转化过程，其中还有能量的损耗。其实原理与路上跑着的好多汽油车没有什么不同。只不过污染的地点被转移并把污染集中罢了。

如果法国发展电动汽车，那么可以拍着胸脯说没有污染或者污染很小，因为核能发电占总其总发电量的比例已经超过了78%，但其他国家呢？（详见下图）也许只有“呵呵”二字可以表达出无奈的心情了吧。

那么，中国的电又是从哪儿来？据统计，截至2014年，中国发电比例为火电65.4%、水电+新能源电力（包括核电）34.6%。其中水电23%、风电7%、光伏发电2.3%、核电1.5%、其他0.8%。目前中国还是以污染严重的火电为主，未来的形势也不乐观，据推测，即使到了2030年，用煤炭发电仍会占到电力供应量的50-60%以上。而在当前的电力构成下，全面推广电动汽车意味着过去22.2%的汽车现在改成了间接烧煤，这样中国91%的能源消费都变成煤炭了。

问题二：电池环保么？

满街的纯电动汽车，自然不能像遥控车一样放两节五号电池就能跑。电动汽车所使用的电池，主要有两类：钴酸锂电池和磷酸铁锂电池。而无论是哪种电池，都含有汞、锰、镉、铅、锌等重金属物质。首先，在电池的工业化生产过程中，金属材料中的铅、砷、镉、汞、铬等都有可能释放到灰尘和水中，此时的污染排泄物就已经是相当严重的问题。

其次，报废后的电池污染也是一个不得不面临的问题。结束了正常使用寿命之后，除了收集存放，挖地填埋之外，我国还没有政策和技术以致形成一套完整而良性的回收处理体系，将废旧电池拆解回收从而得到有用的重金属。截止到目前，只有极个别企业自行回收处理废旧电池，但这仅仅是九牛一毛。

氢燃料汽车目标是下一个百年？

同样属于零排放的新能源汽车——氢燃料电池车(FCV)也制造了不少的话题。在燃料电池中，氢被认为将会成为21世纪最理想的能源，氢是一种无色的气体，燃烧1克氢能释放出142千焦尔的热量，是汽油发热量的3倍。它燃烧的产物是水，没有灰渣和废气，不会污染环境，因此氢燃料作为能源最大的优势就是无污染、效率高、可循环利用，从而成为全球车企追逐的汽车理想燃料之一。

燃料电池车是丰田品牌所主攻的方向。丰田汽车掌门人丰田章男曾经表示，如果以2020年为限，那么电动汽车的胜利是不言而喻的。丰田之所以看重燃料电池车，因为丰田所着眼的是下一个百年。对于应用在车上来说，燃料电池的技术不足为虑，不过就目前已经出现的氢燃料电池车来说，对氢气纯度的要求仍然很高，丰田厂家相关专家表示:“以氢为燃料的车，对氢气的纯度要求非常高，要达到99.99%，对于相应发动机的制造成本要求非常高，这也是这类车辆价格高的原因之一。”

没有加氢站 一切都是浮云

据彭博社报道，近日，日本三大车企—丰田、日产以及本田发布联合声明称，计划联合投资60亿日元(约合人民币3亿元)支持日本氢气站的建设与运营。他们将承担加氢站运营所需的三分之一费用，给予每座加氢站的资金支持最高达1100万日元（约合人民币56万元）。

日本中央政府及地方政府也都表示会对加氢站的建设做出支持。建立一个加氢站耗资约500万美元（约合人民币3100万元），现日本政府已将补贴上调了约二分之一，但目前日本只有74个加氢站纳入规划。日本富士经济的研究员预计，到2025财年日本用于FCV中的氢气费用将增至约1千亿日元（约合人民币50亿元），本财年约为4亿日元（约合人民币2011万元）。

截至今年3月，全球处于运营状态的加氢站数量达到184座。其中欧洲有82座，北美63座，南美1座，还有38座加氢站位于亚洲。全球范围内，对外开放的公共加氢站共74座。

与充电桩不同，建设加氢站的难度更大，成本也更高。如果只是对现有的加油站进行改造，如添加个加氢泵，成本在100万美元（约合人民币620万元）以下，但如果是新建一个加氢站，那么花费可达200万美元（约合人民币1240万元）以上。

加氢站的建设任重而道远，除了突破技术瓶颈，还需全球政府加大加氢站示范建设，引导能源、车企等进行加氢站建设。

终极环保车是否实至名归？

有人说，零排放的氢燃料电池车将会成为“终极环保车”。真的是这样吗？事实并非如此。氢气确实有很多好处，它在自然界中非常多，燃烧时也仅产生一种副产品——水。但在自然界中很少有独立存在的氢，根据能量守恒定律，要把氢从化合物中分解出来同样需要能量。而目前主流的几种制氢方法，都会产生污染气体。例如利用化石燃料制氢时，制造过程中会排放二氧化碳。

据日本汽车研究所调查，包括制氢时的排放在内，FCV的二氧化碳排放量虽然低于混合动力车，但跟纯电动汽车基本相同。

电解水可以很容易获得氢气且不产生二氧化碳，但发电本身就会污染环境。除非新能源发电技术得到提升。但至少在未来几十年内，无污染的新能源发电技术并不足以满足日趋增长的用电需求。而且电解水本身也会存在能量损失，以目前的技术来看，电解水使用的能量产生的氢氧再结合后，所产生的能量只有不到前者的50%。

氢燃料电池车确实较为环保。但如上所述，目前还没有真正环保高效地制氢方法，主流的方法都会产生二氧化碳且依然要依赖化石燃料。电解水则更不现实，因为目前大部分发电结构都会产生污染。光触媒制氢技术也远未达到实用化水平。

氢燃料电池车目前来看技术已经完善，它可以像汽油车那样5分钟就完成加注，而不需要像电动汽车那样需要充电几个小时，最高500公里的续驶里程也已经满足实用化需求。即使在目前制氢技术不够完善的情况下，燃料电池车的能源利用率还是要高于汽油车。