●　尽管实现氢能的技术条件已经成熟，但氢能的商业化进程总是比人们希望的慢，至今无法广泛进入我们的生活

●　要利用氢能，只能从其化合物中提取。氢气能否作为燃料广泛使用，关键在于制氢工艺

●　壳牌在美国，BP在新加坡都在加紧建设加氢站。据了解，这些大油公司已经成功地将加氢站和汽车加油站建在一起。从这一点可以看出国际石油巨头们的战略眼光

如今，既环保又时尚的各类以氢为动力能源的汽车越来越受到人们的关注。CNS 供图

    当人类为能源紧缺和生存环境恶化而发愁时，自然会想到氢能。因为氢燃烧热值高，每千克氢燃烧后能释放142.35千焦的热量，约为汽油的3倍，酒精的3.9倍，焦炭的4.5倍；它清洁无污染，燃烧的产物是水；氢气可以由水分解制取，而地球表面3/4都是水，可以说是最为丰富的资源。尽管实现氢能的技术条件已经成熟，但氢能的商业化进程总是比人们希望的慢，至今无法广泛进入我们的生活。

    氢从哪里来？

    氢是能源吗？这是个看似很可笑的问题，曾经在某报刊上引起过热烈争论。持否定态度的人认为，氢在现实中不能单独存在，没有可以开采的氢矿。现在人们统一了的共识是，氢是一种二次能源，是一种能量载体或能流，只能通过消耗一次能源来获得。要利用氢能，只能从其化合物中提取出来。氢气能否作为燃料广泛使用，关键在于制氢工艺。

    大规模生产氢，电解水无疑是最可行的方式。然而，电解水时要耗用大量的电力，比燃烧氢气本身所产生的能量还要多。如果这些电力来自火力发电站，就失去使用氢燃料的意义，在经济上不足取。目前，全球氢的总产量中，77%是从石油和天然气中制取的，18%来自煤，仅有4%来自电解水，1%来自其他原料。而这些氢大多是作为其他用途，不是用来作为能源的。

    为了降低成本，人们想出了许多制氢方法。首先是利用太阳能发电和水力发电等为电解水提供电力。使这一设想付诸实施的，是1986年在加拿大魁北克省启动的“水力氢试验计划”，利用魁北克省丰富的水力资源提供电力，并用高性能离子交换膜电解水，所产生的氢气吸附在一种贮氢合金内，运往消费地———欧洲。据报道，用这种工艺方法生产氢的成本，已接近天然气的生产成本。

    其次是利用风能发电制氢。有专家称，我国沿海可利用风力资源有7.5亿至10亿千瓦之多，若每年发电2000小时，以每4.1千瓦小时电制氢1立方米计，可制出约2.68亿吨的汽油当量。

    美国夏威夷大学开发了一种光电制氢工艺，用一片很薄的半导体悬于水中，仅利用太阳能就能产生出氢。位于科罗拉多州的政府氢实验室、迈阿密大学等正在开发另一种有希望的方法，通过用光线照射某些微生物，它们便能像一个自发的活反应体一样，从水中产生出氢气和氧气。

    有专家指出，我国每年产生的各种垃圾、动物粪便等均可制氢。2003年，我国哈尔滨市建立了一个小规模的生物制氢产业化示范基地，日产氢气600立方米。

    日本通产省从1993年开始实施“氢利用清洁能源计划”。这个计划提出了将在太平洋上赤道位置建立“太阳光发电岛”，以太阳能电解水制得的氢，去推动以氢作燃料的燃气轮机，建成新型的火力发电站。

    值得注意的是，我国工业副产氢有很大潜力。据统计，我国在合成氨工业中氢的年回收量可达14亿立方米，在氯碱工业中有8700万立方米的氢可以回收。此外在冶金业、发酵制酒业等行业的副产氢估计可达到15亿立方米以上。

    从技术上看，各种方法都可行,有的还很成熟,但一切仍处于示范之中。

    传统汽车的“终结者”？

    有数据证明，汽车尾气造成的环境污染占大气污染的60%至70%。因此，虽然氢能可以有各种各样的用途，但替代汽油作为汽车动力，恐怕是当前人类最为迫切的愿望。

    氢能汽车的发动机目前主要有两种，氢燃料发动机和燃料电池发动机。其中最被看好的是氢燃料电池。氢燃料电池的原理是，将氢和氧的化学能通过电极反应直接转换成电能。与传统能源相比，燃料电池在反应过程中不涉及燃烧。其最大特点在于，正负极不包含活性物质，活性物质被连续注入电池，即通过“燃料”的添加将反应物从外界源源不断输送到电极上进行反应，从而可持续提供电能。因为有效率高、安全、清洁、灵活等优势，有人把氢燃料电池称为新社会发展的“芯片”。氢燃料电池汽车不用内燃机离合器、传动轴等部件，可以省去70%的机械零件，使之更适合自动化生产，更加便宜。有专家预言：50至60年后，氢能将是传统汽车的“终结者”。

    氢燃料电池发展很快。至今，加拿大温哥华、美国芝加哥分别完成了氢燃料电池公共汽车商业化示范。2004年，戴姆勒·克莱斯勒公司将30辆燃料电池公共汽车用于欧洲10个城市作示范运营。在我国，由清华大学开发欧盟资助的氢能公共汽车———863路公交车，在北京已经成功运营。

    上海同济大学和大众汽车公司合作研制的氢能汽车100公里消耗氢气仅为1.03公斤，经过3.5万公里的不载人运行，最高时速达到每小时120公里，一次性充氢的续驶里程达到230公里，7项考核指标有5项达到了A级，取得了令同行刮目相看的成绩。他们计划，从明年开始，结合国家“十一五”计划做产品示范，要达到100辆氢能汽车中试能力，到2010年，利用世博会的机会，进行1000辆级的氢能电池汽车示范规模。2015年之前，上海将在我国首先成为氢燃料电池汽车应用城市。

    要实现氢能燃料汽车的运营，首先得解决氢能的储存和运输问题。如果2010年上海的1000辆氢能汽车的运营计划要落实，得建设10个到20个加氢站。由于氢的易燃和储存时的高压问题，目前在建设加氢站时遇到许多困难。首先是标准的制定难度大，其次人们对氢能的安全性持怀疑态度，致使加氢站的建设困难重重。国际上已经建成的加氢站有70座，其中美国有24座，德国有15座，日本有12座，加拿大3座。据说，北京和上海计划将在今年年底分别建设一座加氢站。

    油公司为何投资氢能源？

    近年来，世界油价持续高扬，再加上大气环境污染日益严重，引起社会各界对全球能源前途的忧心。高油价无疑使大石油公司成为获益者，但高额的利润也使得石油巨头们受到社会指责，企业形象受到质疑。为了承担为社会提供能源安全的社会责任，改善人们对油公司的信任度，加之石油巨头们高瞻远瞩，看清了氢能领域前途无量，将来能源之天下，氢将占有极为重要的地位，早投入早获益，纷纷加大对氢能开发研究的投入。在许多有关氢能开发利用的项目上，都可以看到有大油公司在那里大把掏钱。

    2003年4月，壳牌在雷克雅未克开设了世界上第一座加氢站。去年，壳牌与上海同济大学签署协议，将共同建造上海首座固定加氢站，为使用燃料电池的汽车提供加氢服务。这个加氢站位于上海国际汽车城，将于今年年底建成，站内还设有氢能经济信息中心；6月份，在法国召开的第十六届世界氢能大会上，壳牌推出了氢能赛车；BP在今年的可持续发展报告中宣布，该公司将在苏格兰的彼德赫特建立世界首座产业级的氢能发电厂，预备用天然气制造氢气和二氧化碳，用二氧化碳注入油层，以实现高效开采石油，并计划在美国卡森市炼油厂进行石油焦炭制造氢的实验，为将来氢在世界的应用奠定基础；BP与GE着手联合开发并部署氢气发电项目，双方可能成立一个合资企业投资氢能发电项目；雪佛龙德士古计划在今后5年内投资1200万美元开发氢能。凡是有关“氢能”的资料，有关大油公司和大汽车公司的消息就会跃然纸面，比比皆是。

    正当我国的科研人员为建加氢站的标准发愁，与那些因为担心安全而持不合作态度的方方面面打交道时，壳牌在美国，BP在新加坡都在加紧建设加氢站。据了解，这些大油公司已经成功地将加氢站和汽车加油站建在一起。从这一点可以看出国际石油巨头们的战略眼光的远大。因为，对于石油公司来讲，占领加油站就是占领市场，如果将来的能源是氢的天下，那么他们布满世界的加油站就可以轻易地转变为加氢站，在商机上又占有先手，使市场份额处于领先位置。可喜的是，我国的油公司已经意识到了这一点，已经开始关注氢能源。综上所述，氢能似乎离我们又不是太远了。

    氢能，你这美丽的新娘，何时才能掀起你的盖头来？

记者  王明毅