由“水氢发动机”引发的思考

河北省承德市营子区鹰城一中 高莹

5 月23 日，《南阳日报》一篇宣传“水氢发动机”的稿件引发关注。文章称，水氢发动机在南阳市正式下线，车载水可以实时制取氢气，车辆只需加水即可行驶。消息一出，立刻引发广泛热议。

原理“完美”≠技术可行

据介绍，该款水氢发动机的工作原理是：车内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，即氢燃料电池，产生电能，然后驱动车载电机和引擎，从而使车辆行驶。研究人员表示，水氢燃料车的最大秘密，就是一种特殊催化剂。其称这种催化剂可以近乎零成本地将水转化成氢气，并通过氢燃料电池发电。

针对以上观点，质疑主要集中在以下三个方面：一是加水就能“跑”，能量从哪里来？汽车开动是需要能量的，如果仅仅加水，那能量从哪里来？现在主要的水制氢的方式是电解，而电也是能量，不给车辆充电是没办法实现的，况且能量转换率还比较低。那为何不直接在车上充入氢气，而要走一个“加水”的弯路呢？二是“催化剂”实现制氢现实吗？这种所谓的“催化剂”是“加水就能跑”的汽车最大的疑点。假设，10 kg 水在这种“催化剂”的作用下分解产生氢气和氧气，这些氢气和氧气再通过化学反应又重新生成10 kg 的水，并释放出能量，那么多出来的能量是从哪里来的？这显然与能量转化和守恒定律相悖。三是氢气在车上如何储存？储存氢气要超高压，且现在的发动机气密性也达不到要求，因此可能因漏氢气而引发危险。

水氢发动机≠氢燃料电池

通过水可以制取氢气，并且氢气参与氢燃料电池反应产生的电能也确实可以驱动车辆，通过这种技术生产出来的汽车叫做氢燃料电池汽车，但其原理不是以水为燃料，也不是燃烧氢气，而是氢气和氧气通过质子交换膜生成水的同时产生电，用电能驱动汽车在路上行驶。因此，“水氢发动机”和“氢燃料电池”不能混为一谈。

笑谈水氢发动机≠放慢对氢能追寻的脚步

暂且搁置水氢发动机技术的争议，氢能源作为一种清洁能源，具有能量密度大、燃烧热值高、来源广、零污染、零碳排等诸多优点，被广泛誉为21世纪的“终极能源”。

目前，制约氢能源产业快速发展的因素主要为：一是制氢过程“不够绿”。氢能产业链包括制氢、氢气储运和氢能应用几个环节，其中制氢环节的清洁程度最受质疑。目前，国内主流的制氢方法包括化石能源制氢（石油裂解、水煤气法等）、化工原料制氢（甲醇裂解、乙醇裂解、液氨裂解等）、氯碱工业副产氢、电解水制氢和生物质制氢等。其中，化石能源制氢是目前的主流，但化石燃料制氢面临碳排放量高、气体杂质含量高等问题。二是氢能产业落地难。原因之一是成本问题，另外，电解水制氢对地点的要求也较高。

据世界氢能协会预计，到2050年，氢能汽车将占到全球汽车总量的20%到25%。届时，全球20%的二氧化碳减排要靠氢能来完成，可减少60 亿吨二氧化碳的排放。有理由相信，随着科技的发展，当氢气的制取成本高、储存困难等诸多制约因素被逐一解决时，氢气终将会成为主要的能源之一。