隨著消費(fèi)者在全球范圍內(nèi)迅速采用電動(dòng)汽車（EVs），汽油動(dòng)力汽車正逐漸被能效更高的鋰電池動(dòng)力汽車所取代。

然而，還有一種更有效的驅(qū)動(dòng)汽車和機(jī)器的方法:氫。

這是澳大利亞國(guó)家科學(xué)機(jī)構(gòu)CSIRO（澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織）的觀點(diǎn)。CSIRO開發(fā)了一種方法，利用現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施，將大量氫以氨的形式運(yùn)輸，然后在使用時(shí)重新轉(zhuǎn)化為氫。

如果CSIRO的基于氨的方法得以實(shí)施，這將有可能填補(bǔ)技術(shù)鏈上的空白，為世界各地的燃料電池汽車提供來自澳大利亞的低排放氫。

這將意味著氫以一種簡(jiǎn)單而安全的方式運(yùn)輸和儲(chǔ)存，并允許散裝氫以液氨的形式安全運(yùn)輸。

CSIRO的設(shè)想可能帶來氫燃料的使用，并建立廣泛的基礎(chǔ)設(shè)施，向消費(fèi)者供應(yīng)純氫。

電動(dòng)和氫動(dòng)力汽車

鋰離子電池使消費(fèi)者能夠采用電動(dòng)汽車，希望節(jié)省燃料成本，減少對(duì)環(huán)境的影響。但氫氣可以為汽車制造商提供更高的燃油效率和更大的節(jié)省。

與電動(dòng)汽車一樣，氫動(dòng)力汽車也處于研發(fā)的早期階段，但一直被吹捧為電動(dòng)汽車的潛在競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。

與此同時(shí)，氫汽車使用的是加壓氫氣，然后通過車載的燃料電池堆轉(zhuǎn)化為電能并儲(chǔ)存在電池中。與電動(dòng)汽車相比，氫動(dòng)力汽車的一個(gè)巨大優(yōu)勢(shì)是，氫動(dòng)力汽車只需幾分鐘就能完全加滿燃料。

根據(jù)CSIRO的說法，這項(xiàng)技術(shù)可以利用現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施，為大量氫以氨的形式運(yùn)輸鋪平道路，然后在使用時(shí)重新轉(zhuǎn)化為氫。

為什么是氫?為什么是現(xiàn)在?

氫氣被認(rèn)為是“未來的燃料”，根據(jù)CSIRO的研究，未來可能會(huì)比想象的要快得多。

CSIRO將氫作為碳?xì)淙剂涎a(bǔ)充替代品的主要原因是其效率，該機(jī)構(gòu)提供了四個(gè)關(guān)鍵原因，說明其技術(shù)在化石燃料的基礎(chǔ)上有所改進(jìn)：

首先，地球大氣中氫的含量非常豐富，可以緩解任何供應(yīng)問題。

第二，它是一種清潔的燃料，水是唯一的廢物；而碳?xì)浠衔飫t會(huì)另產(chǎn)生二氧化碳，這是被認(rèn)為對(duì)環(huán)境是不友好的。

第三，氫具有很強(qiáng)的適應(yīng)性，這意味著它可以像汽油一樣燃燒，也可以像電池一樣在便攜式燃料電池中發(fā)電。

最后，也可能是它最大的優(yōu)勢(shì)是，氫可以用各種不同的方法產(chǎn)生，包括利用太陽(yáng)能等可再生能源發(fā)電。

當(dāng)氫被用來驅(qū)動(dòng)燃料電池時(shí)，氫分子和氧之間的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流，這對(duì)汽車制造商來說是另一個(gè)潛在的好處。

然而，氫動(dòng)力汽車正面臨著一些挑戰(zhàn)。也就是說，氫的低密度使氣體體積增大，造成運(yùn)輸和儲(chǔ)存困難。

這一因素阻止了氫汽車的大量生產(chǎn)和銷售，但隨著CSIRO計(jì)劃在加油站等銷售點(diǎn)直接生產(chǎn)純氫，這種情況可能很快就會(huì)改變。

從效率的角度來看，氫汽車有很大的潛力超過電動(dòng)汽車，因此，可能成為長(zhǎng)期可行的碳?xì)浠衔锾娲贰?/span>

氫的世界紀(jì)錄

美國(guó)北卡羅來納州杜克大學(xué)（Duke University）的學(xué)生們以驚人的每加侖氫氣行駛14573英里，創(chuàng)造了氫燃料電池經(jīng)濟(jì)性的世界紀(jì)錄，凸顯了氫能源的潛力。

這項(xiàng)紀(jì)錄是今年7月在北卡羅來納州本森的Galot Motorsports賽道上創(chuàng)下的。

這款由杜克大學(xué)設(shè)計(jì)的汽車被稱Maxwell，得名于其最初的發(fā)明者詹姆斯C麥克斯韋(JamesC Maxwell)。

據(jù)杜克大學(xué)稱，Maxwell只用一克純氫就繞著測(cè)試軌道跑了8.5英里。

杜克電動(dòng)汽車俱樂部(DEV club)即將離任的總裁Patrick Grady表示:“從這個(gè)角度來看，我們的汽車能夠利用一加侖汽油的能量在全球任何地方行駛?！?/span>

“這一世界紀(jì)錄是一個(gè)完美的例子，說明我們雄心勃勃的教育和研究活動(dòng)是如何在可持續(xù)能源領(lǐng)域取得顯著和切實(shí)的成果的，”機(jī)械工程助理教授、開發(fā)俱樂部顧問Nico Hotz說。

他補(bǔ)充說:“通過創(chuàng)造一個(gè)合作、開放的環(huán)境和社區(qū)，我們的學(xué)生能夠取得突破性的成果?！?/span>

“在氫燃料電池汽車取得成功的基礎(chǔ)上，我們希望明年能打破純電動(dòng)汽車的記錄。”根據(jù)我們最近嘗試的數(shù)據(jù)，我們的電力效率低于記錄的5%，所以隨著車體空氣動(dòng)力學(xué)的改善和體重的減輕，我們應(yīng)該成為記錄的有力競(jìng)爭(zhēng)者。

相比之下，目前市場(chǎng)領(lǐng)先的車型是現(xiàn)代Ionic，一款每加侖能跑136英里的電動(dòng)汽車。目前燃油經(jīng)濟(jì)性最差的車型是Bugatti Chiron，這款8升渦輪增壓跑車每加侖汽油跑11英里。

現(xiàn)在的氫

盡管氫氣是一種實(shí)驗(yàn)性燃料，而且還處于大規(guī)模商業(yè)化的早期階段，但這并沒有阻止一些制造商在該行業(yè)采取早期步驟。

豐田Mirai和現(xiàn)代Nexo已經(jīng)投入生產(chǎn)——以超高純度氫氣為動(dòng)力，并首次在昆士蘭（Queensland）使用CSIRO的薄膜技術(shù)生產(chǎn)。

豐田目前在澳大利亞試用了數(shù)款Mirai車型，現(xiàn)代表示計(jì)劃在2018年底前限量推出NexoSUV。

就目前而言，這項(xiàng)技術(shù)的初期性質(zhì)意味著，氫動(dòng)力汽車的購(gòu)買溢價(jià)高得令人望而卻步，至少在未來5年內(nèi)不太可能被大量采用。

即使沒有初始成本，也需要有足夠的加氫站來為司機(jī)提供燃料。

據(jù)行業(yè)分析人士稱，在這個(gè)早期階段，高科技和低規(guī)模意味著價(jià)格高昂，并保持在6萬(wàn)至10萬(wàn)美元的區(qū)間——對(duì)于一輛小型通勤汽車來說，這個(gè)價(jià)格被認(rèn)為太高了。

因此，氫動(dòng)力汽車的第一批應(yīng)用示例可能是卡車和運(yùn)輸車輛，它們最能從燃油經(jīng)濟(jì)性中獲益。

CSIRO首席執(zhí)行官Larry Marshall博士表示:“這是能源的一個(gè)分水嶺，我們期待CSIRO的創(chuàng)新能夠讓這種令人興奮的可再生燃料和能源存儲(chǔ)介質(zhì)在市場(chǎng)上走得更順暢?！?/span>

澳大利亞的能源結(jié)構(gòu)正在發(fā)生變化，國(guó)內(nèi)和海外對(duì)氫的使用越來越多。

根據(jù)CSIRO的數(shù)據(jù)，到2050年，氫將占全球能源需求的15%，這將需要建造一個(gè)氫服務(wù)站網(wǎng)絡(luò)和一個(gè)類似于今天的石油(汽油)行業(yè)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。

這也許還需要幾年的時(shí)間，但當(dāng)氫氣最終進(jìn)入市場(chǎng)時(shí)，它所創(chuàng)造的包羅萬(wàn)象的產(chǎn)業(yè)每年可以產(chǎn)生2.5萬(wàn)億美元的利潤(rùn)。

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