想象一下,你的汽车不会排放二氧化碳、一氧化碳、碳氢化合物、苯和微粒的有毒混合物,只会排放水。排出的水非常纯净,甚至可以饮用。这听起来像是科学幻想,但实际上是存在的。现在,丰田开发了一款“燃烧”空气的汽车,名为“Mirai未来组合”(在日语中是“未来”的意思),只有在发动机运转时才排放水。

环保性能优异

丰田Mirai未来组合的动力不是柴油或汽油,而是氢,这是宇宙中最常见的元素。氢可以通过加油泵注入汽车的油箱,作为燃料电池的燃料,然后与空气中的氧气反应产生电力,然后驱动汽车前进。令人难以置信的是,整个过程的唯一副产品是水。

毫无疑问,愤世嫉俗者一定认为Mirai未来组合只是一个“噱头”像许多电动汽车一样,这种汽车仅行驶几十英里,时速不超过40英里。但是他们错了。Mirai未来组合不仅环保,而且是一辆性能优异的汽车。它的速度可以达到每小时111英里(约每小时178公里),从0增加到62英里(约每小时100公里)只需要9.6秒。最重要的是,它可以行驶300英里(每小时482公里),消耗足够的氢从沃特福德到卡莱尔。它的燃料箱是由超强的碳纤维材料制成的,充入氢气大约需要10分钟。

由于氢是能源,许多人不可避免地想到“兴登堡”号的发射。1937年,“兴登堡”号在新泽西上空爆炸,成为历史上最严重的摩托艇事故之一。然而,氢燃料汽车发生事故的可能性极低,因为燃料电池储存在防弹油箱中。事实上,当发生车祸时,传统油箱爆炸导致死亡的概率更高。

像Mirai未来组合这样的新型环保汽车有潜力改变世界。本田也将在2016年进入这个市场。此外,福特和日产也在开发这项技术。如果所有的汽车都使用氢材料,我们就能消除城市和街道的交通污染。由于我们不使用汽油和柴油作为燃料,我们也可以减少对中东主要产油国的依赖。Mirai未来组合环保汽车的普及将潜在地改变全球环境和经济前景。

面临一系列挑战

当然,氢燃料汽车的发展也面临一系列挑战。尽管它的未来是光明的,但它的道路注定是曲折的。这种汽车面临的第一大挑战是成本。目前,氢燃料汽车极其昂贵。以Mirai未来组合为例,这款四门轿车售价63,104英镑(约合97,331美元)。第二个挑战是“在哪里添加气体”氢燃料汽车司机需要找到最近的加氢站。目前,英国只有12个加氢站,谢菲尔德北部没有加氢站。根据一些预测,到2020年,英国加氢站的数量将达到65个。添加一箱氢气的成本约为65英镑(约100美元)。

当然,成本和基础设施问题可以通过相关的政府政策来解决,比如对购车者的补贴,甚至免费的加氢服务。目前,日本正在采取这样的措施。福岛核事故后,日本政府更加重视能源政策。日本政府向购买氢燃料汽车的人提供大量补贴,每辆汽车补贴1.7万英镑(约合2.6万美元)。这一举措是投资2.54亿英镑(约合3.91亿美元)到2020年让6000辆私人氢燃料汽车上路的计划的一部分。

除了日本,美国也在大力发展氢燃料汽车。加州能源委员会已经投资了1.3亿英镑(约2亿美元),并计划到2015年建造近70个加氢站。加州政府向购买氢燃料汽车的人提供了超过8000英镑(12338美元)的补贴。鉴于Mirai未来组合在美国的售价相对较低,仅为37,000英镑(约合57,000美元),这是一项非常有力的补贴。

Mirai未来组合在英国的售价更高。汽车制造商和苹果等科技巨头大幅提高了他们在英国的产品价格,因为历史经验告诉他们,尽管英国消费者会无休止地抱怨,但他们仍然愿意在进口产品上花更多的钱。英国政府已承诺投资1100万英镑(约合1696万美元)在东南部建设15个加氢站。

氢燃料汽车发展的另一个障碍是,尽管氢在我们周围无处不在,但分离氢并不容易。最常见的氢气分离方法是“通过甲烷蒸汽重整制氢”,具体来说,就是将甲烷蒸汽与天然气混合,加热到1500华氏度,然后加入催化剂如镍来生产氢气和一氧化碳。世界上大约95%的氢是通过这种方式产生的。不幸的是,这不是一种环保的制氢方式,因为它会产生一系列污染环境的副产品。尽管氢燃料汽车本身不会产生污染,但氢生产过程是一个污染者。

蒸汽发生器

甚至氢燃料汽车的支持者也承认这种汽车仍然会留下“碳足迹”。换句话说,使用这种汽车仍然会产生污染,而不是真正意义上的汽车零污染。目前,科学家们正在开发更环保的制氢方法,比如从玉米苞片中提取氢气,或者使用风力涡轮机电解水来分离氢气和氧气。然而,这两种方法都不能产生足够的氢气来满足数百万辆汽车的需求。氢燃料汽车的支持者坚持认为,我们仍然需要继续走这条路,我们的未来在某种程度上取决于不会导致地球变暖的汽车。

氢燃料汽车的支持者必须做的是妥善管理这种汽车的副产品。丰田表示,Mirai未来组合每英里仅生产100毫升水。虽然听起来不算多,但你需要知道英国的机动车每年行驶303万亿英里(487万亿公里)。这也意味着,如果每辆车都是Mirai未来组合的,它每年将产生30亿升的水,把汽车变成一个强大的蒸汽发生器。

这些水足以装满大约12,000个奥林匹克游泳池。水本身是无害的,但这并不意味着它会在结冰的道路上泄漏。想象一下,在冬季中期,在交通高峰季节,每辆车每10英里(约16公里)喷出1升水。几分钟后,这条公路将变成一个溜冰场。如果水以蒸汽的形式排出,道路将被薄雾笼罩。在冰岛的雷克雅未克,氢燃料公交车上的乘客将被警告公交车会产生多少蒸汽。

尽管氢燃料汽车的发展在理论上是一个迷人的想法,但是在商业化之前必须克服一系列障碍。氢燃料电池可能在封闭空间工作的叉车车身上获得成功。毕竟,在这样的工作环境中燃烧汽油或柴油产生的烟雾是极其令人不愉快的。我们会在10年内驾驶氢燃料家用汽车旅行吗?让我们拭目以待。