3深層講解:電動(dòng)車(chē)輛技術(shù)問(wèn)題

4.需要解決的問(wèn)題

　　對于純燃料電池車(chē)或基于氫能源的其他類(lèi)型車(chē)，怎樣合理控制制氫成本和建立社會(huì )網(wǎng)絡(luò )化的儲氫站是一個(gè)重要工程;在行駛的汽車(chē)里怎樣保存氫燃料也是一個(gè)重要課題。

　　儲氫技術(shù)基本上有三種，一是在超低溫-253°將氫呈液態(tài)保存，二是用高壓(約5000磅/平方英寸)壓縮氣態(tài)氫，提高能量密度，三是用金屬氫化合物在普通常溫下儲存氫;具體來(lái)說(shuō)，燃料電池電動(dòng)車(chē)普及化道路上尚需攻克的課題主要有：

　　(1)氫氣燃料的供給

　　如前所述，燃料電池電動(dòng)車(chē)以燃料的氫氣與空氣的氧氣反應，以其產(chǎn)生的電力推動(dòng)馬達而得以行駛。相較于傳統電動(dòng)車(chē)，燃料電池電動(dòng)車(chē)的燃料電池可視為小型發(fā)電廠(chǎng)，且燃料電池電動(dòng)車(chē)可以改善傳統電池過(guò)重、電能容量及長(cháng)時(shí)間充電的缺點(diǎn)，燃料電池發(fā)電可視為水電解的逆反應，發(fā)電過(guò)程中只有水份的排放，是清凈的動(dòng)力能源。而這些都依賴(lài)于氫能源的充足供給。

　　以國外的情形為例：日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省原來(lái)預估2010年底，燃料電池電動(dòng)車(chē)可以達到5萬(wàn)臺，2020年達到500萬(wàn)臺的目標，目前看來(lái)似乎有些過(guò)熱，各個(gè)車(chē)廠(chǎng)開(kāi)始以較務(wù)實(shí)的態(tài)度對應這件事情。Toyota預定2003年燃料電池電動(dòng)車(chē)商品化，且希望將價(jià)格訂在日幣1000萬(wàn)元以下才具產(chǎn)品競爭力。但短期內，燃料電池價(jià)格不易降至數百萬(wàn)日元內。同期從事研發(fā)工作的Honda、Daimler Chrysler、Ford等車(chē)廠(chǎng)都認為燃料電池電動(dòng)車(chē)發(fā)展的難題是─氫氣燃料的供給。特別是氫氣供應站與氫氣燃料的環(huán)境整備 (infrastructure)。燃料電池電動(dòng)車(chē)可以純氫氣為燃料，抑或以碳氫系燃料如甲醇、天然氣、汽油等經(jīng)由重組取得富氫氣燃料，其熱值等性質(zhì)雖各有所長(cháng)，以?xún)Υ嫘耘c管理而言，甲醇與高品質(zhì)的汽油經(jīng)由重組似乎較具優(yōu)勢。

　　(2)燃料重組

　　燃料重組，最大的問(wèn)題在于重組過(guò)程中造成的高溫現象，甲醇重組時(shí)溫度約300℃，汽油重組時(shí)的溫度則高達800℃(碳與氫分子鍵結強，不易打斷)，已經(jīng)在道路行駛測試(fleet test)的甲醇重組方式燃料電池電動(dòng)車(chē)，因為高溫而需要配置大型冷卻風(fēng)扇，產(chǎn)生令人不快的噪音問(wèn)題，雖然靜肅性 (如：馬達運轉等)仍較傳統電動(dòng)汽車(chē)優(yōu)越，但燃料重組時(shí)大型冷卻風(fēng)扇噪音問(wèn)題亦不得不重視。而且大型冷卻風(fēng)扇亦會(huì )造成能量消耗，燃料重組方式燃料電池電動(dòng)車(chē)因兼顧能源效率與噪音問(wèn)題，事實(shí)上、較Toyota 的Prius 的復合動(dòng)力能源效率相異不大，看不出燃料電池電動(dòng)車(chē)的顯著(zhù)優(yōu)勢。更何況燃料重組時(shí)并非百分之百的零污染，仍有一定量的CO2甚至NOx和SOx排出。以甲醇重組并完成日本道路行駛測試的Mazda認為“唯有以純氫氣作為燃料的燃料電池電動(dòng)車(chē)才具有挑戰性!”甲醇與汽油重組衍生的各種問(wèn)題，特別是高溫，是燃料電池電動(dòng)車(chē)普及化的一大障礙。另外，高效率的重組器開(kāi)發(fā)亦刻不容緩。

　　(3)純氫氣燃料儲存方式

　　純氫氣燃料，似乎是燃料電池電動(dòng)車(chē)未來(lái)可能普及化的燃料供應方式，然而氫氣的儲存卻是另一問(wèn)題點(diǎn)。目前即使是氣密性最佳的燃料容器，充氣后長(cháng)時(shí)間放置很可能即漏失完畢!

　　氫氣燃料儲存方式有高壓儲氫(compressed hydrogen gas)，可能引發(fā)安全上的顧慮，理論上較高的壓力儲氫量越多，但高壓儲氫材料容器的價(jià)格昂貴，尤其是燃料電池電動(dòng)車(chē)，這種移動(dòng)式載具必須考慮碰撞的安全性;低溫儲氫，要儲存氫氣燃料于 -273℃環(huán)境，其所需低溫儲存處理的能量消耗亦不容忽視，且應考慮前述漏失問(wèn)題;較安全且可行的方案是儲氫合金(metal hydride，儲存效率仍有極大的改善空間。

　　(4)純氫氣燃料的制備

　　依照日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省預估2020年達到500萬(wàn)臺的燃料電池電動(dòng)車(chē)目標，相當于一年需要37億5000mm3的氫氣，這樣的消耗量單靠天然氣提煉氫氣是不可能符合需求，況且在精制氫氣時(shí)亦會(huì )衍生一定數量的CO2排放，與降低CO2排放訴求的燃料電池電動(dòng)車(chē)互為矛盾，其實(shí)只是CO2排放只是改變?yōu)槿剂想姵仉妱?dòng)車(chē)以外發(fā)生的場(chǎng)所罷了。