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氢在世界能源的地位
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混合汽油将成为不久的将来的汽车的主要燃料。"2004年4月的一天，在面对近百名来自汽车媒体记者的培训讲座中，宋健如是肯定地讲。宋现任汽车安全与节能国家重点实验室副主任，清华汽车工程开发研究院常务副院长，清华大学汽车工程系副主任清华大学汽车工程学院院长。然而不到半年，这句话就开始在怀疑里经受考验。 "随着氢能等新技术的革新，很多零部件企业将会消亡，被产业所遗弃。"这是汽车资深专家陈光祖对新技术的发展所带来的影响的分析。言外之意就是，许多零部件将被取代，成为多余，而现在的发动机则首当其冲。有关报道甚至认为，这将是中国汽车产业扭转被动局面的一个最大的契机：发动机一直是中国汽车厂家的软肋，然而氢能的应用将使传统发动机被淘汰；而在氢能技术的研究上，中外厂家基本上在一条起跑线上。 也就是说发动机将不再是难以逾越的天堑了，因为到那个时候，发动机将被新的氢能技术完全取代。这对一直叫嚣着要做自主品牌的国内汽车企业来说，将意味着什么呢？ "21世纪将是氢能源的时代，氢能源必将取代石油成为汽车动力源，汽车生产技术也即将随之发生变化，从而扭转汽车产业，尤其是零部件产业的格局。"《经济观察报》借能源专家们的话，乐观地预测道。 这种乐观的情绪正在世界范围内，逐渐地弥漫开。 能源紧张，"氢经济"呼之欲出 尽管以氢能代替目前的石油的说法很早就有了，然而，却一直没有付诸实践。如今，国际石油价格一路飚升，甚至在纽约商品交易所，原油期货一度达到创历史纪录的44.24美元/桶，随后虽稍有回落，但高企在41美元/桶以上。这只是一个表象而已，据有关能源专家的预测，全球石油资源的供应年数大约是70年，而如果出现超速的增长，可能只能供应30年。 这是一个强烈的信号，令人们不得不正视能源这个现实问题。但是，现实中的情况是，这些不可再生性能源越来越少，面临枯竭，而相反的是，人们对能源的需求在飞速地增长。目前，中国对石油的需求量已经超过原来石油第二大需求国——日本，成为仅次于美国的世界第二大石油消费国。各国对石油的需求与储备甚至被提高到危及国家安全的战略高度，在对石油的争夺已经显性为国与国的外交斗争。 正是由于石油的战略重要性与石油面临枯竭的矛盾日益突出，氢能源的研究被提上议事日程。而这将以最直接的方式影响到汽车业。作为世界头号能源消费国的美国更是不甘落后，不久前，布什在他的《国情咨文》里，就信誓旦旦地提出要拿出12亿美元，专门研究制造以氢为燃料的无污染汽车，同时，减少对传统能源--石油的依赖。而在此之前，美国已经花费17亿美元的真金白银来靠近这个梦想。 显然，美国已经意识到在能源供求矛盾日益突出的今天，如果不尽快找到一种能够替代石油的能源，那么，汽车轮子上的美国就有可能在未来的若干年之后，陷入极其被动的局面。按照美国总统布什的推算，如果美国能够有效地开发利用氢能源，那么，到2040年每天能减少1100万桶石油消耗量，而这个数字正是美国现在每天的石油进口量。 对此，一些专家也纷纷发表看法，对发展氢能源技术的前景表示看好。原"二汽"厂长黄正夏、武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室主任袁润章等专家呼吁，国家应该大力推动制氢技术和燃料电池的开发研究，结合我国实情开展有特色的试点开发，抢占未来能源的制高点，尽早步入永续发展的"氢经济"时代。 "氢经济"的提出似乎有些突兀，对此，美国能源转换公司副总裁蒋庭仪却这样认为："'氢经济'这个概念最早由美国通用公司提出来。所谓的"氢经济"就是指淘汰目前以石油作为燃料的能源，而代之以零污染的氢能源作燃料。美国最早提出的'信息高速公路'，已为它带来了一场经济革命。今天的美国，也和十年前一样，汽车制造业和石油工业又在普遍酝酿以氢燃料汽车为核心的'氢经济'革命。"蒋是由中国驻美大使馆推荐，并应2004中国·（海南 ）首届国际环保汽车科技博览会组委会邀请，专门前往海南访问考察过。 而事实上，在美国"氢经济"已经有产生效应的迹象，美国通用公司和壳牌石油等汽车制造商和能源公司，都在投入巨资研究开发氢能源，仅通用公司就投入了10亿美元致力氢燃料汽车的开发。美国政府也致力于推动"氢经济"的发展，甚至在未来5年内，政府每年可能拨出 20亿美元，专门用于推动氢燃料发动机的研制。 日本有关机构认为，氢燃料汽车将于2005年投放市场，在2008年以后投入量产，到2010年时，全球氢燃料汽车的保有量将可能达到4万量。而日本经济省的目标则更为实际：在2010年前，将汽车燃料电池的价格降低到普通发电机的水平，并逐步普及。其他国家也纷纷制定相关措施，紧锣密鼓地加大研发的力度。 其实，在国内已经有电池燃料的研究，最著名的是王传福的比亚迪公司。而在北京的公路上，已经有电池燃料的公交车投入使用。不久前，中国燃料电池轿车项目负责人、同济大学副校长万钢透露，中国也制订了燃料电池汽车的"奥运计划"：在2008年奥运会上，燃料电池汽车将投入使用，2010年实现万辆级量产，2015年产能达到15万量。 许多专家认为，氢燃料电池汽车将成为未来汽车的主流，而事实上，已经有包括通用、福特、大众、丰田、戴姆勒—克莱斯勒、宝马、PAS、本田等在内的所有跨国汽车巨头，都在积极进行氢燃料电池的研究，在技术上已经很成熟了。而一旦在汽车得到广泛应用后，来自技术上的革命将会使整个产业格局产生巨大裂变。而这个时间可能不到20年。 在谈到氢燃料电池的应用意义时，陈光祖这样认为：“不定什么时候抛出来一个别人做不了、能够改变产业格局的新技术，实现一定的战略控制，从而继续获得超常的利润。”这就是说，通过对技术的更深入垄断，国外企业将进一步握牢产业的控制权。 由此可知，一场革命正在悄然靠近。 氢燃料电池的商业途径 这将是一场危险的革命。 而对于欲做自主品牌的中国汽车企业来说，这也许是一个强化优胜劣汰效果的最佳时机：一方面，通过这次燃料动力革命，缩短差距，甚至赶上欧美和日本企业的技术水平，另一个方面，由于该技术难度大，一般的小企业没有研发实力，一旦氢燃料技术得到应用和推广，没有掌握技术的企业必然被淘汰出局。而现实中的情况是，氢燃料的技术性难题正在被逐步化解。 据了解，目前，国际上通行的制氢方法不外两种：一种是利用煤炭、石油、天然气等炭氢化合物制取，但这些都是不可再生能源；另一种是直接利用水制取，氢燃烧后又与空气结合变回纯净水，这是自然物质循环利用、持续发展的典型过程，可谓取之不尽、用之不竭。而且氢是一种可以储存的能源，如果利用丰富的电能实现电解水制氢，可建独立的氢供应站，不必区域联网，也没有地域上的限制。 科学家正在探索研究的方法也很多。例如随着太阳能研究的深入以及现代科学技术的进步，利用太阳能从水里提取氢的前景十分诱人：科学家用凸透镜聚焦的原理，把太阳光聚集起来，可产生3 000 ℃的高温，用来使水分解，生产出大量的氢气。前不久，科学家发现，水在催化剂和光敏剂的作用下，经过阳光照射，也会发生光化学反应，生成氢气和氧气。关键是寻找适宜的催化剂和光敏剂。化学家找到了二氧化钛和某些含钌的化合物，都可以担当这个角色。目前还在继续探索之中。最近，科学家又研究出一种用红纤毛杆菌和淀粉制氢的方法，为人类获取氢能开辟了新路，红纤毛杆菌每消耗1 kg淀粉，就能产生5 000 L氢气，成本较为便宜。绿色能源的设想更为诱人，科学家发现，有一种蓝绿色的藻类，在一定的光照、温度条件下进行光合作用产生氢气，这又是一个惊人的科学新发现。 而有些则人士认为氢燃料成本太高，无法普及。据新材料学专家袁润章教授介绍，目前制氢1立方米氢需要5度电，1公斤氢需要约60度电，按5毛钱1度的电价，需要30块钱以上。而美国燃料电池发动机的成本是，2002年为每千瓦1万美元，2003年可降到5000美元至6000美元，今年可降到4000美元以下。他还认为，只要燃料电池发动机降到100美元以下，制氢成本降到2美元以下，“氢经济时代”就可以到来了。因为按1．5亿辆车计算，一辆车一年耗汽油2吨，氢能的利用一年就可以节约3亿吨汽油，相当于3个科威特的年产量。目前，袁教授借助纳米复合技术平台开展氢燃料电池发动机研究，已经取得了突破性的成绩，他领导的新材料实验室拥有燃料电池发动机自主设计能力，国内独此一家。 “在自然界中，并不存在着纯氢，氢存在于天然气和水这样的物质中。目前，在过渡阶段，我们都是从天然气中分解出氢来使用。但是，天然气也是不可再生的，所以，我们最终会走上电解水分离出氢能源的道路。从现在发电的成本来计算，1公斤氢的成本是1．2美元，和石油的价格差不多。如果利用太阳能、风能发电，然后电解水产生氢，成本将会更低。 ”蒋庭仪说。 蒋在考察了海南丰富的太阳能、风能、潮汐能等自然资源后，对海南的“氢经济”建设前景表示乐观。德士古奥范尼克氢系统是由美国第二大、世界第四大的石油公司——雪佛隆德士古公司，是与美国再生能源开发公司共同组建的。德士古奥范尼克氢系统主要负责氢能源动力汽车的开发工作。“公司希望能和海南有实质性的合作。我希望二十年、十年，或者更快的时间，在海南行驶的汽车不再开进加油站，而是驶入充氢站。” 那么，这样的可能会在什么时候出现在中国汽车产业呢？或者说，这样的一个机会能不能成就中国汽车产业的一次最有力的冲刺呢？一个最现实的考虑是资金投入问题。宝马能一把撒出10亿欧元，而这对于中国汽车企业来说，肯定更像是个噩梦。所以，有专家认为，企业应该主动联合国家有关部门，共同进行开发。 不可置疑的是，“氢经济”时代已经进入倒计时阶段，而各个国家也在紧锣密鼓地将计划付诸实施，那么，它到底能为中国汽车产业带来什么呢？ 有迹象表明，中国汽车企业似乎正在努力地融入这场革命。而这也将是个充满悬念的过程。 [ Last edited by huyuchem on 2006-1-17 at 00:04 ] |
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