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随着全球能源危机的加剧,世界级汽车厂商加快了汽车代用燃料的开发。燃料电池是目前开发的最理想的新能源,但是,其推广使用还存在不少课题有待解决。
面临新课题
日前,最早将燃料电池车投入商业运营之一的丰田汽车公司召回了其出租的6个燃料 电池车,并宣布推迟另外 6辆燃料电池汽车的租赁。原因是储存氢燃料的高压氢气罐在加注氢时出现泄漏。这6辆车中有4辆租给了日本环境厅,另外2辆租给了美国加利福尼亚大学。
此事引起了世界的关注和警惕。所幸的是,另一家最早出现燃料电池车的本田汽车公司的车并没有出现同样问题。据科学家最新研究表明,氢燃料电池车的推广使用会导致臭氧层的破坏,从而增加可能致癌的紫外线对地球的照射。
在一份研究报告中,研究人员指出,如果氢燃料电池广泛取代过去的有机物沉积形成的燃料如石油、天然气等,那么,大量泄漏的氢会进入大气层并间接地导致臭氧层的破坏。而目前在氢的获取过程中,还没有找到有效的技术手段来阻止氢的泄漏,从而减轻这一问题。
这一结果给布什政府一个警示。今年早些时候,布什批准了在未来 5年投入30亿美元用于开发氢燃料技术的计划,并希望于2020年将氢燃料电池车推广使用。
事实上,汽车业界近年来一直在致力于开发氢燃料电池车。其中较为领先的有日本丰田和本田、美国通用、戴 -克集团等。
年初,日本丰田和本田分别推出了自己开发的燃料电池车。其中,丰田的5座燃料电池车时速达96英里,充满燃料后行程达180英里;本田的4座燃料电池车时速达90英里,充满燃料后,行程达220英里。
通用汽车公司也不甘落后,其Hy-wire燃料电池车是历届车展上的亮点。通用年初重申其目标:到20 10年,将燃料电池车推广使用。此外,通用上个月表示,将与美国Dow化学公司合作开发固定电池,用作为其车间提供能源。据悉,该计划于今年底开始实施。如果初步试验成功,固定燃料电池每年将产生35兆瓦的电能,可供应2500 0户家庭用电。此计划的成功可以促进燃料电池车的开发。
日前,戴姆勒-克莱斯勒称,为了在燃料电池汽车的实际应用开发中继续保持领先地位,戴-克将与美国环保署以及UPS合作,在北美地区推出第一辆燃料电池送货车的示范项目。示范项目将在密西根州安阿伯的美国环保署国家汽车和燃料排放实验室进行。戴-克的燃料电池汽车将用于UPS固定线路上的常规递送服务,并在美国环保署修建的加氢 站补充燃料。以Ballard燃料电池为动力的梅赛德斯-奔驰A级汽车将于2003年交付给UPS,作为快递服务用车。2004年,道奇林特汽车将作为第一款中型燃料电池商务送货车,在北美地区投入使用。除了该协议之外,戴- 克到2004年将推出60辆燃料电池汽车和30辆Citaro燃料电池城市客车,在全球范围内投入运行。
福特汽车公司日前宣布,明年初,公司的首款燃料电池车将投入商业运作。据悉,5辆装备燃料电池的福克斯轿车将投入出租车队,并运营3年。该项目耗资将达350万美元。福特发言人称,该计划的目的是检验这项先进的技术、让人们熟悉燃料电池车、检验燃油电池车的性能及氢燃料补充的情况。通过这项计划可以推断,燃料电池车是否能在不远 的将来推广使用,而这正是汽车业所期望的。
两种氢提取方案
氢燃料电池被称为“零污染”电池,由氢和氧发生反应产生能量,副产品只有水。目前,氢的来源一般是天然气和沼气。此外,可以通过电解水将氢和氧分离而提取氢。而电能则可以通过煤或核反应堆发电来产生。
目前,美国政府对于提取氢的能源来源存在两个方案。一个方案是开发再生能源,如风力和太阳能;另一个方案是通过燃烧煤和核反应堆等获得能量。对于这两种方案,美国国会存在争论,目前仍无定论。
不过,欧洲对于以上两个方案态度比较明确。目前欧盟出台了一个标准,要求到2010年,22%的电能和 12%的其他能源要来自于再生能源。而美国目前没有这方面的规定。
由于氢的提取需要消耗其他能源,因此,科学家指出,如果使用煤等碳氢燃料来提取氢,则会排出导致温室效应的气体。美国麻省理工学院的最新研究表明,考虑到燃油效率和温室气体的排放,到2020年以前,燃料电池车不会比一辆柴油-电力混合动力车要好。因为现在几乎所有的氢燃料都来自于天然气。采用风力和太阳能可以解决这一问题,但目前成本太高。麻省理工学院能源与环境试验室研究员迈科姆·韦斯表示: “如果忽视氢燃料的制造和运输问题而单纯地谈论燃料电池车,容易产生误导作用。”
发展步伐不会停止
目前,阻碍燃料电池车发展的瓶颈除了环保和能源问题外,另外就是开发费用过高。从而使得燃料电池车的成本太高。据悉,目前开发燃料电池车的成本摊到每辆车上高达100万至200万美元。像丰田的5座燃料电池车的月租金达9800美元,而本田的4座车月租金达6500美元。如此高昂的费用,普通消费者是难以承受的。
此外,一些辅助设施如氢燃料加注站的建设也要费些时日。以日本为例,目前日本有53000个加油站为日本7000万辆汽车服务,日本的目标是到2020年燃料电池车的保有量达500万辆,按照以上比例,500万辆燃料电池车需要3800个燃料加注站。而且氢燃料是十分危险的物质,其储存也是一大问题。
尽管这样,氢燃料电池的研究不会停止。美国麻省理工学院研究员约翰·海伍德说:“如果30年到50年内可以解决制造氢燃料的温室气体排放问题,氢燃料将是目前为止发现的惟一占主要地位的汽车燃料。”
福特汽车公司CEO比尔·福特表示:“25年内,75%的轻型汽车将会使用混合动力,而其余的将使用氢燃料电池。”
日前,戴-克在冰岛建立了一座公用氢燃料补充站。今年秋天,戴 -克、壳牌公司及冰岛新能源部将共同对这座供应站进行试运行两年,以检量这项新技术能否在其他国家推广。这座供应站投资达120万美元,通用电解水提取氢。电能则来自于地热。届时,这座氢燃料站每天可以为3个城市的公交车提供能源。戴-克的氢燃料电池公交车将于今年秋 投入使用。

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