本文來自微信公眾號(hào)：果殼（ID：Guokr42），作者：橡樹村，封面：龐青年（視覺中國）

昨天早上一起床就被一個(gè)新聞?wù)耍汉幽夏详柛愠隽艘惠v加水就能跑的汽車！

圖丨《南陽日報(bào)》

眾所周知，燒油的汽車有很多弊端，首先就是油價(jià)高昂，幾百塊加滿油，跑得多的一兩天就沒了；加油不方便，要找加油站還要排隊(duì)；尤其是燒油的汽車不環(huán)保，已經(jīng)飽受詬病。

要是今后的車只加水，那該多好？只要在后備箱放根長水管，車跑不動(dòng)了，隨便接個(gè)水龍頭加滿水就行。車子自己用水制氫，氫氣燃燒就能變水；那我在排氣管上接個(gè)管子連在發(fā)動(dòng)機(jī)上，車子豈不是可以變成永動(dòng)機(jī)？

一定有哪里不對！

那我們今天就來解釋到底哪里不對，以及真正的“水氫”技術(shù)是什么樣的。

太長不看版：

• 用水制氫沒什么新鮮的，作為前沿技術(shù)本身并沒有問題；

• 但如果宣稱只用水就能變出氫能，不需要額外的能量來源，比如電能、酒精等，那就是騙子無疑了；

• 在有其他能源提供的情況下，車載水制氫在技術(shù)上完全可行。具體推廣模式和經(jīng)濟(jì)性還待觀察。

制氫要耗能，不能只加水

《南陽日報(bào)》報(bào)道中的這輛車，倒也不是直接就從“燒油”變成了“燒水”。這個(gè)用“水氫發(fā)動(dòng)機(jī)”驅(qū)使的汽車，據(jù)說是車?yán)锩嬗刑厥獾难b置，把水（甚至自來水、海水也行）轉(zhuǎn)化為氫氣，然后通過氫燃料電池發(fā)電給汽車供能。據(jù)《新京報(bào)》的報(bào)道，“水氫發(fā)動(dòng)機(jī)”的發(fā)明人曾說不充電、只加水，車輛續(xù)航能幾百上千公里。

圖丨新京報(bào)

在汽車上現(xiàn)場制備氫氣，這個(gè)思路本身倒是合理。因?yàn)闅淠芡茝V中，如何安全有效地儲(chǔ)存和配送氫，是一個(gè)非常重要的問題。畢竟氫氣易燃易爆，十分危險(xiǎn)。如果能帶上更容易存儲(chǔ)的能量載體，在汽車上現(xiàn)場制氫，現(xiàn)做現(xiàn)用，也就回避了氫存儲(chǔ)運(yùn)輸?shù)穆闊?/p>

這個(gè)路子可不是忽悠，而且是近來的大熱門，會(huì)吸引很多投資。這次報(bào)道的這個(gè)水氫發(fā)動(dòng)機(jī)，就是湊的這個(gè)熱鬧。

然而，水制氫的過程中，水只能是氫元素的來源，不能是能量的來源。從水制氫，必然需要消耗能量。如果宣傳不需要其他能量來源的“水變氫”技術(shù)，那就和當(dāng)年的“水變油”一樣，是純騙局了。

制氫能量從哪兒來？

氫是很重要的工業(yè)原料，所以一直都有大規(guī)模的制氫技術(shù)。一般使用化石燃料，比如天然氣和煤炭，通過水蒸氣重整得到氫氣。這里面氫的來源一方面是化石燃料里面的氫，一方面是水，而化石燃料還在這個(gè)過程里面提供所需要的能量。這種方法應(yīng)用最廣，提供了全世界超過九成的氫氣。

另外一個(gè)能大規(guī)模提供氫的過程是電解水，需要消耗大量的電。不過電可以來自于清潔能源（如風(fēng)電、核電），還可以通過這個(gè)方法消耗電網(wǎng)多出來的電，把多出來的電暫時(shí)變成氫氣，需要能源的時(shí)候再使用氫，緩解了發(fā)電與用電不平衡的問題。所以這個(gè)方法最近也挺熱門。

簡易的電解水制氫丨Wikihow/CC BY-NC-SA 3.0

光催化也可以分解水得到氫氣和氧氣，這個(gè)過程里面，提供能量的就是光了。此外還有一些其他化學(xué)方法制氫、微生物方法制氫等。但總之，必須得有別的東西來為制氫提供能量來源。

有真實(shí)的、類似“水氫發(fā)動(dòng)機(jī)”的技術(shù)嗎？

純粹只靠水不可行，那“水氫發(fā)動(dòng)機(jī)”有沒有可能是某種真實(shí)技術(shù)被報(bào)道誤讀了呢？這個(gè)可能性倒也不能完全排除。

“水氫發(fā)動(dòng)機(jī)”聽著陌生，這個(gè)詞應(yīng)該被發(fā)明不久，學(xué)術(shù)界還沒有普遍認(rèn)可，技術(shù)路線和技術(shù)原理也沒公開，沒人知道究竟是什么（截至發(fā)稿時(shí)，南陽市各方還在“統(tǒng)一口徑”的過程中）。

但目前市面上確實(shí)有一種“水氫發(fā)電機(jī)”。這個(gè)名詞也是新的，應(yīng)該還沒有得到學(xué)術(shù)界普遍認(rèn)可，但是技術(shù)路線能夠查到。這種發(fā)電機(jī)，使用的原料不僅僅是水，還有甲醇。它通過“甲醇重整反應(yīng)”制備氫氣，用于氫燃料電池。

在這個(gè)過程中，不僅甲醇提供氫，水也提供部分氫，命名為“水氫”大概有這方面的原因。這個(gè)反應(yīng)也是需要耗能的，由燃燒甲醇提供。

這條路線算是工業(yè)上重整制氫的一個(gè)微型化應(yīng)用，國際上已經(jīng)有了示范，國內(nèi)在去年也有樣車進(jìn)入測試。具體這條路線的優(yōu)勢如何，經(jīng)濟(jì)性如何，學(xué)術(shù)界有爭議，這里不談。但是成功的話，對于推動(dòng)氫燃料電池汽車的應(yīng)用會(huì)有助益。

此外，這種方法也可以用乙醇來制氫。甲醇的來源基本上是化石燃料，很難沾到清潔能源的邊，乙醇則可以使用生物來源，這樣就是實(shí)打?qū)嵉男履茉锤拍盍?。這方面的嘗試，國際國內(nèi)也都能見到。

值得注意的是，雖然水氫發(fā)電機(jī)這個(gè)詞問世只有幾年的時(shí)間，但是醇水重整制氫的路線，在水氫發(fā)電機(jī)提出來之前很久，就已經(jīng)出現(xiàn)在無數(shù)科學(xué)文獻(xiàn)里面了。

當(dāng)然，必須要強(qiáng)調(diào)的是，這種“水氫發(fā)電機(jī)”需要醇水混合物，只加水肯定不行。而且，醇水重整反應(yīng)的催化劑很嬌氣，對原料的純度有很高要求。報(bào)道原文里提到對水的純度要求很低，這就和醇水重整路線不相符了。

制作迷你水氫發(fā)電機(jī)丨Roman UrsuHack

金屬參與的制氫

有網(wǎng)絡(luò)消息說，車?yán)锩媸褂昧随V或者鋁，這就是前面提到的實(shí)驗(yàn)室制氫的一個(gè)制備方案。技術(shù)上倒不是不可行，也符合廠家宣稱的“反應(yīng)物與水反應(yīng)，然后反應(yīng)物需要回收”的說法。有可能車?yán)锩嫜b了一定量的金屬或者其他能量載體，這個(gè)能量載體可以與水反應(yīng)制氫，反應(yīng)完畢后取出還原。

這個(gè)方案技術(shù)難點(diǎn)就是如何控制反應(yīng)溫和進(jìn)行，保證過程的安全性。這個(gè)反應(yīng)放熱劇烈，會(huì)給體系的溫度控制帶來困難，控制起來還是需要一些工藝措施的；而且反應(yīng)放熱多，也就意味著能量損失大，整體能量效率如何，就會(huì)讓人懷疑。

至少文獻(xiàn)上并沒有這條工藝路線用于車輛制氫的報(bào)道，規(guī)模大一些應(yīng)用的報(bào)道也沒有，所以其可行性、至少經(jīng)濟(jì)性還是很令人懷疑的。但也不是完全不可能，至少需要看到更多數(shù)據(jù)才能判斷。

截至本文發(fā)稿前，青年汽車集團(tuán)向多家媒體發(fā)出了正式回應(yīng)：水氫燃料技術(shù)是與湖北工大聯(lián)合研發(fā)，原理是反應(yīng)物在催化劑的作用下、與水反應(yīng)實(shí)時(shí)制氫，氫氣經(jīng)過氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生電，最終使車輛行駛。

總之，如果只用水、不需要任何外來能源，是不可能“將水變氫”的。

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