氢燃料就是“烧水”？水氢发动机是高新技术还是骗补新招？

　　“不用加油，不用充电，只加水车辆的续航里程就超过500公里，而轿车可达1000公里。车内的特殊的转换设置可以将水转换成为氢气，再输入氢燃料反应堆，产生电能，然后驱动车载电机和引擎，使得汽车行驶。”
　　这怎么看都是一个划时代的高科技，最近南阳日报一则《水氢发动机在南阳下线，市委书记点赞！》一文在网上暴热，泰哥在朋友圈里也看到了这篇新闻后，首先是震惊了一把，然后疑问也涌上心头。
　　新闻里的水氢发动机到底是什么？
　　氢动力汽车真的靠谱么？
　　这种新能源多久能用上呢？
　　泰哥在前两天单独收集了一些资料和相关的技术新闻后，今天就来跟老爷们聊聊最近大热的“水氢发动机”到底是怎么一回事。
　　1、所谓“水氢”其实是“烧铝的”
　　讲到氢动力，泰哥第一个想到的就是14年丰田的氢动力燃料电池技术了。空气通过车辆前方的空气压缩机压入到燃料电池堆中，储气罐里的高压氢气也同时输送到燃料电池中。然后氢气和空气中的氧气在燃料电池堆中进行反应，产生电能和水，产生的电通过升压转换器后，提供给电机，驱动车辆行驶。丰田研发的氢动力主要使用高压液体氢作为电池燃料供应，相对来说比较好理解。
　　丰田第二代氢燃料电池技术
　　而南阳这次报道的水氢发动机又是什么原理呢？泰哥在翻阅大量资料后了解到了其中的原理：铝合金制氢。
　　水氢发动机燃料是铝合金
　　对于氢动力来说，主要的需要氢气和氧气来通过燃料电池来发电，那怎么制造和储存氢气就是一个关键性问题了。而南阳汽车给到的是这样一个解决方法：使用铝合金作为“催化剂”与水反应制氢。
　　从两年前新闻就可以看出这项技术使用铝制氢
　　看到这许多老爷就要问了，铝来制氢不是挺好的么？为什么要单独喷呢？很简单，这样制氢不便宜，而且也不环保。
　　制铝本来就是一项高污染产业
　　反应过程会二次、三次污染水
　　首先，铝水反应制取氢气的主要问题就是铝会自发氧化形成致密的氧化膜而阻止反应。老一辈家里用铝锅的老爷们都知道，铝锅不要用硬物刮，不然会越用越薄就是这个道理。
　　那既然要用水去氧化铝来制氢气那必然是要阻止氧化膜生成，可能就要往里面加入低熔点金属如汞，镓等形成合金。另一种方法是将铝磨成粉增大接触面积。
　　但这两点都会使得原生水被污染，燃料催化剂造价抬高。
　　新能源水氢，每公里价格超过1块钱
　　生产一吨铝的耗电量是11，819度，而2mol的铝材料（54g）最多能制备3mol的氢气（81g）。1mol氢气的热值是286kJ，如果我们按燃料目前燃料电池60效率换算，那一吨铝材料在所谓的“水氢发动机”里能产生1324度电。
　　带入到现在电动车的续航里程每度电可以跑10公里来算，一吨铝可以跑13240公里，而目前电解铝的行情价格在14，000元吨，算下来每公里铝的燃料成本超过1块钱，而传统插电式电动车每公里成本在2毛钱左右。
　　而所谓的续航可以超过500公里这样的说法，需要超过30公斤的铝材料，外加30多升的水。如果再加上燃料电池组的重量，基本上光设备就超过100多公斤了。加水能跑？基本是不存在的，铝在这个发动机内是反应物，氧化后就报废了。
　　2、氢燃料高效无污染，却叫好不叫座
　　相比于锂电池的普遍推广，许多车主老爷们对氢燃料电池还是非常陌生的。论氢燃料电池谁起步更早的话，西方国家至少领先我们几十年的时间。韩国现代、宝马、奔驰、丰田、本田都展示过自己的技术储备。
　　14年丰田“量产”的氢燃料电池车Mirai
　　那为什么最近氢能源汽车才开始进入老爷们的视野当中呢？这么早的技术到底好不好用呢？接下来泰哥来跟老爷们聊聊关于氢燃料电池车却一直叫好不叫座。
　　燃料电池起步就干翻内燃机
　　老爷们都知道内燃机这一百多年来的发展，也算是人才济济资源充沛了。但这一百多年混下来热效率最高也就到41，而且还比如在额定转速下才能达到。更不用说民用量产内燃机30出头的极限值了。而燃料电池热效率起步就是40，目前性能最好的燃料电池可以达到60热效率。
　　目前最高热值发动机冠军来自于丰田普锐斯
　　制造成本其实比纯电车便宜
　　其实许多不看好燃料电池的大佬们都觉得燃料电池贵，但实际上燃料电池的实现规模效应后价格会比锂电池更便宜。燃料电池主要需要使用到三个原件：质子交换膜、催化剂扩散层，还有双极板。首先交换膜成本在1000元左右公斤；催化剂虽然需要铂这样的贵金属，但实际用量并不会很多。一般0。5gcm，按一个10kw的电池来算，差不多用5g的铂金，也就1000元左右。而双极板现在有商用的不锈钢双极板也就2000元左右。所以算下来最贵不过2万元一块10kw的燃料电池组。
　　燃料电池组组成部分
　　而目前已经量产许久同样功率的三元锂电池组目前市场行情价差不多要23000元左右。看得出燃料电池组在没量产时已经有一定的价格优势了。
　　但不是说氢能源就是百利而无一害了，接下来就来说说氢动力的一些现实缺点。
　　氢气过于活泼，存储运输成本高
　　老爷们都知道，氢气一直是这个世界上最易燃易爆炸的气体了，就是这个特性所以安全要求就特别的高；液态氢空间要求最小，但是它需要在427华氏度（225摄氏度）的条件下储存，这得花不少能量来保持这个温度。氢气是分子量最小的气体，比氦气还轻，所以它非常容易逃逸。另外，同样能量的氢气（液态）的体积是汽油的三倍，这意味着，一辆40吨的卡车可以一次运送26吨汽油，而只能运送0。44吨的压缩氢气。
　　兴登堡飞艇事故后至此氢气告别航空业
　　铂金催化剂全球产量有限
　　前面泰哥就说过氢燃料电池需要使用铂金来作为催化剂，而全球2018年出产的铂金总量才224。2吨。就算全部拿来做氢燃料电池车的话，差不多也不超过1千万台。
　　氢燃料电池专利大部分都在日本和欧美地区
　　前面泰哥也说到过，氢气储存需要低温高压环境，而目前成熟的商用储氢技术最高可以达到70Mpa，而这种超高强度碳纤维技术核心材料在日本三井和东丽手里握着。而且氢气会腐蚀金属导致氢脆，而能制造耐氢腐蚀的高压阀门专利又是日本富士金公司手上，日本田中贵金属工业供应的铂拥有全球6成的份额。燃料电池的膜电极技术在加拿大巴拉德手里，而美国AvCarb公司还掌握核心的气体扩散层技术。所以说国内要造氢存储装置需要交给日本大量的专利费用。
　　就是说，目前无论全球哪个搞氢燃料电池汽车，都是造车容易，造氢燃料电池、造储存运输氢气的配套装置难。连防氢脆的不锈钢都得从日本进口，整个氢燃料产业链就是给日本企业、加拿大企业、美国企业、瑞典企业（做燃料电池和质子交换膜）送钱。
　　3、国产氢燃料电池的现状
　　其实在氢燃料电池方面，国内许多研究所和企业都有在花大力气研究这项技术。而目前能够掌握的是效率一般的甲醇制氢技术，在功能上算是解决了欧美垄断，但实际运用到商用上还是有许多路要走。
　　具体有哪些制约因素泰哥也做了一番调查和研究给到老爷们。
　　有车也不会有加氢站
　　首先我们就得聊一个先有鸡还是先有蛋的问题，氢燃料电池车是需要加氢才能实现运行的。那势必会有一个问题：要有加氢站！而汽车补贴高，但是加氢站补贴不算高，一个加氢站，如果土地什么的都用加油站设施，也需要上千万的基础建设还没有直接变现的能力。所以这类科研型的建设很少会吸引商业投资，自然不会有大规模建设的可能。
　　上海安亭加氢站也处于半荒废状态
　　氢燃料电池车目前没有商业价值
　　其实反观氢燃料电池车的特性就可以发现，燃料电池车的续航能力基本和燃油车一致，而唯一的优势就是无污染。而且这项技术成本从丰田的Mirai单车售价就可以看出成本并不低，而且建设配套的供应链技术成本高昂，在没有强力国资背景支持下很难有明显起色。
　　关键技术还没有实质进展
　　其实从国内的大部分技术建设都免不了“借鉴”国外的一些技术和案例，而在技术封锁愈加严苛的今天，氢能源相关的专利技术能够被我们借鉴的机会实在太少。除非国内相关材料科技有实质性的突破，否则就是花了大价钱间接补贴赞助那些欧美、日本企业。
　　靠补贴挣钱所谓的“研发”
　　如果老爷们关注氢能源汽车就会发现一个很有意思的现象，大部分省市所谓的“氢能源公交车”都是自己造的，似乎造个燃料电池汽车没啥难度。这其实就跟最早的纯电动新能源车“乱象”一样，只要把传统燃油车改造一下，就是锂电池公交车，而锂电池公交车只要去掉锂电池，换上进口的燃料电池，就很容易改造成燃料电池公交车。
　　所谓的氢燃料电池大巴到底是什么目的的产物
　　写在最后
　　对于这次的南阳水氢发动机的洋葱新闻里就可以看出，燃料电池汽车火起来和补贴有很大关系。在锂电池补贴退坡的现状下，燃料电池补贴政策依然有隙可乘，所以大量企业上马，准备吃补贴的蛋糕。
　　这样的设备也只能装在大巴、货车上了
　　但是如同锂电池补贴政策一样，吃空饷的人多了自然就有监管。要么就是有企业做实事搞技术，要么就跟南阳事件一样“滑天下之大稽”后默默退市“隐居”等下一波羊毛。其实，氢能源这样一个技术并不是不好，只是我们还有许多路要走，而且前途也不一定很光明。