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氢是什么能源?为什么大家说法不一?

导读: 目前氢能汽车慨念已经炒“火”了。有专家说,氢是终极能源;有专家有提出,氢是普适性能源;麦肯锡公司提出氢能才是新能源汽车的理想能源。但是也有专家反问,氢是能源吗?为什么大家说法不一呢?

目前氢能汽车慨念已经炒“火”了。有专家说,氢是终极能源;有专家有提出,氢是普适性能源;麦肯锡公司提出氢能才是新能源汽车的理想能源。但是也有专家反问,氢是能源吗?为什么大家说法不一呢?

一、什么是能源?

大家开汽车要加燃油,开电动汽车要充电。普通人对汽油、柴油、电是什么物资不一定了解,也没有必要了解,对汽油、柴油、电与能源是什么关系,更不知道了。

汽车是机动车,是谁推动汽车行驶的呢?传统汽车是发动机,电动汽车是电机。但是发动机、电机的运动是谁推动了的呢?发动机烧油做功,电动机是电在做功。油是油,电是电,但是他们有一个共同的特点,通过不同的转换装置,都能做功。能做功,就是一种能力,汽车运动,是谁在后面支持的呢?具有这种能力的物质,就是能源。

按上面逻辑推理,汽油、柴油、电是能源。但是汽油、柴油是自然世界存在的物质,经过提炼(物理过程)即可供汽车做功了,而电在自然世界里是不存在的。春天打雷,有闪电现象,是其他物质的能量转化而来的。比如,汽油、柴油可以发电,是能量转换。于是有了汽油、柴油是一次能源,电是二次能源的说法。

什么是能源定义?目前约有20种说法。例如:《科学技术百科全书》说:“能源是可从其获得热、光和动力之类能量的资源”;《大英百科全书》说:“能源是一个包括着所有燃料、流水、阳光和风的术语,人类用适当的转换手段便可让它为自己提供所需的能量”;《日本大百科全书》说:“在各种生产活动中,我们利用热能、机械能、光能、电能等来作功,可利用来作为这些能量源泉的自然界中的各种载体,称为能源”;中国的《能源百科全书》说:“能源是可以直接或经转换提供人类所需的光、热、动力等任一形式能量的载能体资源。”

通俗的理解,确切而简单地说,能源是一种呈多种形式的,且可以相互转换能量的源泉。能源是自然界能为人类提供某种形式能量的物质资源。

二、氢是能源,是二次能源

氢与电比较相似,自然世界里,没有氢。氢源于其他物质转换,大家比较清楚的。水通过电离分解出来氢,还有其他工业加工过程中,有富氢产品出来。氢是可以燃烧的,通过内燃机,氢也可以做功,推动汽车运动。目前大家提倡的是氢燃料电池,通过燃料电池来驱动车载电机做功。

人类利用一次能源的历史悠久,但是基本方式是“烧”。烧柴,发明了灶;烧煤,发明了炉子,发明了蒸汽机;烧油,发明了内燃机。

人类利用二次能源,目前主要是电,电应用太多了,不用举例子了。但是电利用,有一个极大缺陷,电网的电,很难用到汽车上。可以这样说,电是比较理想的能源,也是普适性较高的能源,但是要用到汽车,依然是困难重重。目前已经实现了电动火车,实现城市里无轨电车。中国正在积极推动电用到汽车上来。

汽车是在道路上的交通工具。130多年前,内燃机发明了,交通工具就可以机动了。无轨电车最大缺点是没有机动性,发展不起来。许多城市削减无轨电车的发展规模,近来上海江滩附近供电网线也被撤掉了。

无轨电车不是汽车。汽车要用上电的基本前提,是要保障汽车的机动性,具体地到指标上,就是一次续航里程要满足用户的要求。

传统燃油轿车,一箱汽油可以跑900公里,近期已经出现了400公里的电动车出租了。但电动汽车能不能实现900公里的续航里程目标呢?目前技术水平告诉大家,可能性不大。于是大家把希望寄托在氢能上。

三、要推动“氢能”的应用,要与“电”进行比较

有专家说,氢是终极能源,这个结论好像不成立。目前最普遍的二次能源是电,说氢是终极能源有氢最终会取代电的意思。这个可能性不大,也没有这个必要。

有专家说,氢是普适性能源,氢燃料电池发动机是普适性能源转换转换装置。大家都知道,煤、汽油、柴油、天然气、电,都是普适性能源。这个观点为汽车要用氢能,做一个理论性铺垫。换一句话,如果氢能不是普适性能源,推广氢能汽车是没有意义的,或者说意义不大。

麦肯锡公司说,氢能才是新能源汽车的理想能源。什么是理想呢?氢能是理想能源的依据是什么?现在的能源离理想能源还有多远的距离?

①什么是理想呢?理想,是对未来事物的美好想象和希望,也比喻对某事物臻于最完善境界的观念。

②氢能是理想能源的依据是什么?人们对氢能给予较高的期望,氢有许多优点,尤其环保上,氢能汽车排放出来的是清洁的水。基于这一点,说氢能是理想能源,大家是不会有意见的。氢是二次能能源,有专家说,氢能源的使用能够帮助实现五分之一的减排目标,有这个效果,说氢能是理想能源也是可以接受的。

③现在的能源离理想能源还有多远的距离?按麦肯锡公司说法,氢能是理想能源,一点要认可,电一定也是理想能源。

四、氢能是理想能源,是对电能的补充

①氢能实现可再生电能到能源系统的大规模集成。比如风能电、太阳能电,直接上电网,可以用来生产氢,再通过氢能发动机发电,用处就多,军事上、工程抢险、汽车上、轮船上等。

②氢允许跨地域和跨季节的能源分配,并能为能源系统的弹性提供缓冲。这个是电能做不到的。

③动力电池汽车理想适用于短距离运输和轻型车辆。氢能够以更轻的重量储存更多的能量,燃料电池更适合重载和长距离运输。

五、氢能是理想能源,有待大家共同努力

①发展燃料电池发动机,是发展燃料电池汽车的关键技术。是实现氢能是理想能源关键点。

②发展燃料电池汽车是对电动汽车的有力支持,电动汽车续航里程与传统汽车相比,差距太大。有燃料电池发动机的支持,电动汽车短板,可以消除。

③发展燃料电池汽车,工业富氢有出路;发展燃料电池汽车,可以充分利用分布式、间隙式发电设施的功能,比如光伏发电、风能发电设施、海水潮起(潮落)发电设施。

④中国发展氢能汽车,目前已经有了一定的基础,但目前还比较困难。

作者:雷洪钧

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