燃料電池車，是在侮辱誰的智商？

       在今年年初的美國拉斯維加斯消費電子展（CES）上，豐田大張旗鼓地發(fā)布了量產(chǎn)型的Mirai，還請來多個科技媒體和物理學家以及科普界名人加來道雄（Michio Kaku）為其站臺。現(xiàn)場氣氛一片歡騰，幾乎讓人覺得已經(jīng)一只腳踏入了未來。以機械可靠性著稱、又是汽車新能源領(lǐng)域資歷最老廠商之一的豐田，再加上一群經(jīng)常給你做科普的媒體和科學家，怎么會有錯呢？而且發(fā)布會上豐田還宣布免費共享自己在燃料電池領(lǐng)域的5600項專利，以及和美國地方政府的氫氣加油站合作項目，給人的感覺完全是他們已經(jīng)勝券在握。     　　說實話汽車作為一個百年產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)在即使要搞點大新聞也沒那么容易。在大眾作弊門之前，如果讓你說今年汽車界的頭號丑聞是什么，你可能會說是游俠，也可能會說是上期提到的黑客事件。但這兩者一個是從不開眼的VC手里搞了1000多萬的小打小鬧，另一個則是汽車工業(yè)進入互聯(lián)網(wǎng)時代必交的學費。相比之下，豐田的燃料電池汽車真是玩得太大了——當然，比大眾的愚蠢作弊還是要差很多。 　　鑒于你可能并不了解燃料電池的原理，且容我簡要介紹一下。燃料電池其實并不是燒氫氣，而是讓氫氣經(jīng)過含有催化劑的質(zhì)子交換膜，在這里氫與外界吸入的氧結(jié)合，釋放出電子。排出水蒸氣?，F(xiàn)在的技術(shù)已經(jīng)可以做到以較低的價格，制作出可以長期使用的交換膜。按豐田自己的說法，現(xiàn)在的生產(chǎn)成本已經(jīng)比他們剛涉足這領(lǐng)域研究時低了90%多。 　　 　　而且就像前文提到的，這個過程惟一的排放就是純凈水。同時氫是宇宙中存在最廣泛的元素，連太陽主要都是由氫做的。氫進水出，似乎是無懈可擊的環(huán)保解決方案。事實上豐田也一直在強調(diào)這一點。如果你看過他們的官方介紹視頻就會發(fā)現(xiàn)，整個視頻的主要內(nèi)容就是他們強調(diào)把氫進水出的燃料電池用在了電驅(qū)車上，氫進水出很重要所以我們要再說一遍，為了防止你沒注意到我們還要再說一遍…… 　　 　　但他們沒告訴你的是：氫氣從哪來——我知道自然界到處都是氫元素，但除了恒星內(nèi)部外，沒有哪里是有大量氫氣存在的。燃料電池也不是隨便拿什么含氫元素的東西就能驅(qū)動。 　　因為豐田對此避而不談，所以只好由冷談來告訴你：現(xiàn)階段工業(yè)級別的制氫技術(shù)，效率普遍都極低（比內(nèi)燃機都低），而且往往會在制氫過程中就產(chǎn)生碳排放——這可比豐田所說的氫進水出麻煩多了。 　　以目前成本最低的蒸汽甲烷重整法（SMR）為例，天然氣和水蒸氣加熱到1100°C，配合金屬催化劑會生成氫氣和一氧化碳。這種方法生產(chǎn)過程中就會耗費大量的熱能，而且生成的一氧化碳不利用就是有毒氣體，利用了就成了溫室氣體二氧化碳。而且，有天然氣直接燒不就完了，費那事干嘛？ 　　不直接涉及溫室氣體排放的手段則有生物生成和太陽能/電能分解水等方法，如你所見，前者遠沒有沼氣方便，后者則不如用電直接去驅(qū)動車。而且當代的燃料電池最高轉(zhuǎn)化效率在60%左右，也就是說折騰了這一圈后，又得再損失40%才能發(fā)出電。這個模式的效率在純電動車的發(fā)電-輸電-充電-驅(qū)動模式面前簡直可笑。目前電驅(qū)領(lǐng)域最有發(fā)言權(quán)的人物之一，特斯拉的老大馬斯克在被采訪問道燃料電池車的問題時，也表示這種模式“非常蠢”（extremely silly）. 　　 　　而且效率也不是燃料電池所面臨的惟一問題。大家都知道氫氣是高度易燃易爆的，而且本身密度很低，所以需要安全可靠的高壓容器來儲存。你可能不知道的是，氫氣還有一個特性是和一般金屬接觸時會使之脆化，稱為“氫脆”。這要求氫氣的儲運要由特殊的有機材料或者合金材料制成的容器進行。盡管現(xiàn)在這類容器在安全性和成本控制上已經(jīng)有了很大進步，但和只需要密封和防高溫的油箱或者鋰電池相比，一個承壓350個大氣壓（最常見的壓力容器煤氣罐只有10個大氣壓）還要防氫脆的容器幾乎肯定會貴出很多——豐田的儲氫罐是采用多層CFRP和凱夫拉的復合材料制成，想想這玩意會比你車上的鐵皮油箱貴多少吧。 　　 　　這樣的前提下，豐田免費共享那5000多項專利的舉動，更像是吸引別家一起入坑，好形成這個產(chǎn)業(yè)既成事實，讓他們有機會靠賣車收回多年來研發(fā)那些專利的成本。 　　燃料電池其實并不是什么新東西了。氫氧結(jié)合發(fā)電的設(shè)計早在19世紀就已經(jīng)出現(xiàn)，現(xiàn)代意義上的質(zhì)子交換膜燃料電池也是上世紀五六十年代就開始有了。目前燃料電池形成優(yōu)勢的領(lǐng)域只有三個：一是航天，因為燃料電池和光伏發(fā)電或者同位素熱電機相比算是比較高效的發(fā)電方式，而且能順便生產(chǎn)水；二是軍事領(lǐng)域，因為燃料電池在潛艇的絕氣推進系統(tǒng)（AIP）方面的對手是因為有很多機械部件所以會產(chǎn)生大量致命噪音斯特林熱氣機；三是作為輸電網(wǎng)絡(luò)無法達到之處的發(fā)電方法。而現(xiàn)在豐田卻要在城市中大搞充氫站建設(shè)，以燃料電池之短搏純電驅(qū)之長，真是咄咄怪事。 　　奇怪的是，豐田作為汽車界的大腕，內(nèi)部顯然不會所有人都不懂這么簡單的道理。考慮目前豐田的種種選擇性宣傳，更貼近事實的解釋可能是他們自己是明白的，但卻希望大家最好不明白。于是他們就一遍又一遍地強調(diào)油進水出，強調(diào)燃料電池車可以快速加滿氫氣燃料。