“水氢”汽车之路行得通吗？

李珍　魏云峰

在刚刚过去的一段时间，号称“只要加水就能跑”的“水氢”汽车火了，网友们纷纷质疑这种“改写能量守恒定律”的新能源汽车，其实是新版“水变油”骗局。当事方青年汽车集团5月25日解释称，原先的媒体报道有误，“水氢”汽车实际是通过铝合金与水反应产生氢气作为能源，“并非只加水就行”。

“水氢发动机”原理可行但不新鲜

青年汽车集团最初宣称，“水氢燃料车”可在“不加油、不充电、只加水”的状态下，卡车續航里程超过500公里，轿车续航里程可达1000公里。其原理是“利用一种特殊催化剂，可以将水转换成氢气”。但这种说法迅速遭到外界质疑。北京理工大学机械与车辆工程学院孙柏刚教授认为，“只要加水就能跑”违背了能量守恒定律：“纯水变成氢气作为动力，就和过去的水变油一样，这是不可能的。”

青年汽车董事长庞青年在接受媒体采访时表示，“水氢”汽车并非只加水就行，而是利用催化剂，让铝合金与水通过置换反应大量产生氢气，然后再像普通氢能源车那样，利用氢气发电驱车行驶，“100公斤水可跑100公里”。

据介绍，这种“水解制氢”技术系青年汽车与湖北工业大学联合研发。湖北工业大学5月26日发表声明，详细解释了相关技术的原理。尽管金属铝容易与水反应，但通常条件下铝表面与空气接触会覆盖一层致密的氧化膜，阻碍铝与水的接触反应。该校董仕节教授团队发明的高效低成本铝合金材料，能去除铝表面的氧化膜，加速反应的进行，实现快速“水解制氢”。

西安交通大学金属材料强度国家重点实验室教授江峰也在个人微博上发布“水解制氢”的相关试验视频。视频显示，研究人员将少量的矿泉水倒入铝粉罐，几秒后罐中便迅速发生剧烈反应，冒出大量气体，这些气体可以被明火点燃，并伴有爆燃声。

业内专家告诉记者，“水氢”汽车的核心在于如何从水中获得氢气，其他技术与普通氢燃料电池汽车并无差别。目前来看，通过催化剂“水解制氢”的基本原理是可行的。

也有质疑认为，澄清“只要加水就能跑”的传闻后，“水解制氢”并不新鲜。2018年俄罗斯也研发出废铝制氢技术，

可作为车载供电系统及固定式小型电力装置。董仕节承认，“美国等也有类似技术，但我们在制氢速度、效率等工业化制备应用上处于世界先进水平。只需要在车上安装一个制氢装置，循环更换装置里的反应材料即可，需要多少氢气就制多少氢气、用多少氢气，可解决目前使用高压储运氢的过程中，存在泄漏、爆炸的危险”。

“水氢发动机”想装车不容易

尽管“水氢”汽车的原理很简单，“金属铝置换氢气是中学的化学知识”，但想让它真正投入使用，还有很多难题。

外界质疑最多的就是“水氢”汽车的经济性。对氢能源汽车而言，如何控制使用成本向来是核心问题之一。在推广氢能源汽车最为卖力的日本，已有99座加氢站，主要由提供加氢服务的日本ENEOS公司运营。目前加注氢气的价格是1公斤在1000日元至1100日元左右（63元至69元人民币）。以丰田公司的Mirai氢燃料电池汽车为例，该车的高压储气罐可以容纳5公斤氢气，加满一次氢气只需4300日元左右（日本政府对使用清洁能源有补贴），最多可行驶650公里。这样算下来，氢能源汽车确实比汽油车省钱一些。不过，由于氢能源汽车在日本仍处于起步阶段，E-NEOS公司表示，他们的加氢站实际是在赔本运行。

“水氢”汽车面临的成本困境更为明显。有质疑称，当前市场上金属铝的价格已超过每公斤10元，即便是在最理想的环境下，以9公斤铝制取1公斤氢气来计算，生产1公斤氢气的材料成本约为63-90元，这还没有将块状铝制成铝粉的费用和能耗计算在内。相比氢燃料电池汽车，“水氢”汽车的经济性更差。还有人质疑，铝本身就是通过电解产生，这个过程耗电量很大，“水氢”汽车并不环保。

董仕节对此表示，研究团队已就成本和环保的问题进行了考虑。他说，制氢后的水解产物都有较高的利用和经济价值，通过新能源汽车的使用回收后，可解决成本和环保的问题。例如，制氢后产生的偏铝酸可以直接作为阻燃材料使用，高品质的偏铝酸可以用于电池隔膜产业，或进一步加工成微纳米级氧化铝。“这些水解产物将通过汽车厂家回收再利用实现其价值，成本可大大降低。”

接受采访的业内人士认为，“水氢”汽车理论上最大的优点在不用高压储气罐，所用氢气“随制随用”。但汽车行驶时的功率会随时变动，如果突然需要提升功率，氢气供应需求猛增，如何保证“随制随用”的氢气能供应得上？另外，铝与水的置换反应会产生大量热量，在密闭的反应罐里，这些热量如何及时散掉也是需要考虑的问题。董仕节也承认，“目前在制氢反应物的更换及后续制氢的稳定性方面还待进一步研究”。