氫 - 未來的石油

　 氫將取代石油成為新的燃料。利用氫電池驅動汽車的時代已經離我們越來越近。現在需要的是修建配套加氣站。 法國科幻作家如勒·凡爾納曾在1874年寫道“水是未來的煤炭”。對於德國北威州小城Herten而言
，事實確實如此。Herten曾是歐洲最大的煤炭城市之一
，如今煤礦破產，失業率居高不下，水，確切地說是氫，能夠產生電的氫，成了Herten新的希望。在如勒·凡爾納的時代，人們已經了解了電解過程，不過那時的煤炭仍然充足。 現在林德（Linde）、贏創（Evonik）等大公司打算利用電解原理，用Herten風力發電廠多餘的電力生產氫氣。另外還有四家公司在Herten過去礦區的舊址上致力於燃料電池技術。Herten積極吸引企業進駐，希望若幹年後
、當氫作為汽車燃料在德國得到普及時，能作為未來的技術中心

，輸出技術與燃料。該市市長Uli Paetzel堅信
，“氫是未來移動技術的基石”。 有同樣想法的並非他一個。去年11月，Herten慶祝建市75周年之際，戴姆勒總裁蔡澈（Dieter Zetsche）在法蘭克福汽車展上也宣布：“氫的世紀已經開始。氫是比石油更好的燃料。“ 加油站革命 蔡澈希望奔馳的首批氫燃料車B級 F-Cell於2014年投入市場。歐寶、豐田

、本田和現代也宣布將於2015年開始銷售本公司的新型能源車。另外，德國的短途公交體統也開始了調整：漢堡公交公司準備於2020年停止購買柴油汽車。該市的700多輛公交汽車未來將由氫燃料推動。燃料電池汽車有兩大優勢：加滿燃料可以行駛至600公裏，而且絕對環保
，至少在通過環保方式產生氫的情況下絕對環保。 目前的兩個發展趨勢讓加油站革命離我們越來越近：首先，企業能夠通過風力發電站產生的綠色能源大規模生產氫。另外對司機們同樣重要的一點是：未來幾年德國各地將陸續修建加氫站。首批20個加氫站將於2012年底前投入使用。 汽車製造商為發展技術投入了大量資金：據專家估計，過去幾年為開發燃料電池投入了約50億歐元。至2016年
，德國燃料電池與氫技術研究項目還將再投入14億歐元。 這些投入會獲得回報：據美國市場研究機構派克谘詢公司（Pike Research）估計
，2020年賣出的氫燃料汽車將超過一百萬輛。企業谘詢公司麥肯錫預計
，至2030年，燃料電池私家車的營業額將超過200億歐元。這讓技術提供商西門子、林德以及能源供應商瓦騰福（Vattenfall）以及巴登符騰堡能源公司（EnBW）對未來的光明前景充滿了希望。他們也確實有理由對未來充滿希望：國guo際ji能neng源yuan機ji構gou早zao就jiu警jing告gao說shuo
，原yuan油you儲chu量liang越yue來lai越yue少shao，燃ran料liao價jia格ge會hui不bu可ke避bi免mian地di越yue來lai越yue貴gui。現xian在zai車che主zhu們men通tong過guo汽qi油you費fei的de開kai支zhi就jiu已yi經jing能neng感gan受shou到dao這zhe一yi趨qu勢shi。 可(ke)替(ti)代(dai)汽(qi)油(you)或(huo)柴(chai)油(you)的(de)燃(ran)料(liao)迄(qi)今(jin)寥(liao)寥(liao)無(wu)幾(ji)。玉(yu)米(mi)或(huo)大(da)豆(dou)生(sheng)產(chan)的(de)生(sheng)物(wu)燃(ran)料(liao)會(hui)加(jia)重(zhong)地(di)球(qiu)上(shang)的(de)饑(ji)饉(jin)。更(geng)糟(zao)糕(gao)的(de)是(shi)
，純(chun)生(sheng)物(wu)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)驅(qu)動(dong)的(de)汽(qi)車(che)最(zui)多(duo)行(xing)駛(shi)150公裏就需要補充新燃料。 此(ci)外(wai)就(jiu)是(shi)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)。燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)通(tong)過(guo)氫(qing)氣(qi)與(yu)氧(yang)氣(qi)的(de)化(hua)學(xue)反(fan)應(ying)產(chan)生(sheng)電(dian)。這(zhe)些(xie)電(dian)被(bei)存(cun)入(ru)電(dian)池(chi)，驅(qu)動(dong)馬(ma)達(da)。直(zhi)接(jie)使(shi)用(yong)液(ye)態(tai)氫(qing)的(de)方(fang)式(shi)已(yi)經(jing)被(bei)寶(bao)馬(ma)等(deng)公(gong)司(si)摒(bing)棄(qi)。因(yin)為(wei)液(ye)態(tai)氫(qing)必(bi)須(xu)保(bao)存(cun)在(zai)攝(she)氏(shi)零(ling)下(xia)253度的環境中。去年11月

，位於德國勃蘭登堡州的小城Prenzlau首次通過綠色方式生產出了氫。能源公司Enertrag在該城的農田中建有三隻風力發電機
，一般來說這三隻發電機可以為4000戶(hu)人(ren)家(jia)供(gong)電(dian)。不(bu)過(guo)如(ru)果(guo)用(yong)電(dian)量(liang)小(xiao)或(huo)者(zhe)風(feng)太(tai)大(da)，多(duo)出(chu)來(lai)的(de)電(dian)就(jiu)會(hui)被(bei)裝(zhuang)入(ru)一(yi)隻(zhi)海(hai)運(yun)集(ji)裝(zhuang)箱(xiang)大(da)小(xiao)的(de)電(dian)解(jie)槽(cao)
，然(ran)後(hou)在(zai)電(dian)解(jie)槽(cao)中(zhong)，電(dian)會(hui)把(ba)水(shui)分(fen)解(jie)成(cheng)氫(qing)和(he)氧(yang)。 分解出來的氫氣被暫時裝入一隻大金屬容器儲存。之後它們將被運往原油公司道達爾（Total）位於柏林某城區的一座加油站。這座加油站除了為傳統汽車加油，也負責為柏林市的大約50輛燃料電池汽車加氣。Prenzlau每月為這裏輸送400公斤氫氣
，足夠汽車行駛4萬公裏，相當於消耗2000升汽油。 風與氫 　　不過Prenzlau的電解槽還有另外一個功用。能源公司Enertrag的負責人Werner Diwald介紹說：“通過分解氫，我們的風力發電站首次具有了基本負荷能力。”也就是說：dangfengluntingzhizhuandongdeshihou，cunchudeqingkeyizaidangditongguoyigeredianzhanzhongxinzhuanhuachengdianneng。zheyangyilai，qingqibujinkeyiyongyuranliaodianchi

，yekeyizuoweiyizhongnengliangchubei。 Prenzlau的項目成功後，幾家公司從去年12月開始聯手利用風力發電生產氫氣。林德、西門子
、瓦騰福以及道達爾計劃與Enertrag合作建立新的可以生產並存儲轉化氫的風能發電站。這些發電站的能效將比傳統的提高20倍，每年可以為800輛汽車提供燃料。Enertrag的負責人Diwald還表示，進入大規模的工業化生產以後，氫的生產成本還將減少三分之一。這一點也很重要，因為目前每公斤氫氣的價格高達8歐元，相當於5升優質汽油（目前7.5歐元）。造成價格昂貴的主要原因是電解槽。Prenzlau用於試生產的電解槽價值超過2百萬歐元。 西門子正在研製價格低廉的電解槽。去年該公司專門成立了一支35人的隊伍
，開發到2015年能批量生產的電解槽。另外電解槽的體積也是需要考慮的內容之一。研發負責人Roland Kppner表示，到2018年，將建成一個足球場大小的電解槽，每天生產50噸氫。這是勃蘭登堡現有設施的4000倍。氫燃料在德國的潛力到底有多大，這一點專家們目前還無法回答。不過能源與環境谘詢公司Ludwig-Blkow-Systemtechnik的一份研究報告顯示，僅在石荷州，到2020年
，通過風能發電生產的氫就已經足夠7萬輛汽車行駛一年。 到那之前，化工業也會為燃料電池汽車提供所需的氫氣。目前化工業每年會產生160億立方米的氫氣副產品。其中大部分會被直接重新用於化學反應
，也有大約5%會進入燃氣渦輪機用於發熱。這5%的氫氣可以每年驅動50萬輛汽車。當然這樣一來就必須用天然氣取代氫氣用於加熱，而且需要將氫氣淨化
，其結果是使用新燃料並不比汽油更環保。 林德等公司現在也在研究其它通過環保途徑生產氫氣的方法。第一個通過生物柴油和肥皂副產品生產氫氣的工廠已經在Leuna建成。法國公司Air Liquide也在進行類似的實驗，希望通過木材廢料生產燃料。而美國公司Air Products則(ze)在(zai)嚐(chang)試(shi)通(tong)過(guo)汙(wu)水(shui)生(sheng)產(chan)氫(qing)氣(qi)。另(ling)外(wai)，德(de)國(guo)比(bi)勒(le)費(fei)爾(er)德(de)大(da)學(xue)的(de)科(ke)學(xue)家(jia)還(hai)在(zai)進(jin)行(xing)培(pei)養(yang)綠(lv)藻(zao)的(de)首(shou)度(du)嚐(chang)試(shi)。培(pei)養(yang)的(de)綠(lv)藻(zao)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)自(zi)然(ran)的(de)光(guang)合(he)作(zuo)用(yong)直(zhi)接(jie)產(chan)生(sheng)氫(qing)氣(qi)。 氫氣製造領域的成功如果沒有汽車製造業的推動也會失去意義。12年前
，戴姆勒就宣布要在2004年製造出燃料電池汽車。但其結果卻成了技術上的笑柄：那輛耗資50萬歐元的汽車在零度以下無法發動。 技術已經成熟
，可以投入市場 　　戴姆勒燃料電池以及電池驅動部門負責人Christian Mohrdieck滿有把握的表示，“如今問題已經解決，技術已經成熟
，可以投放市場。”事實上，去年梅塞德斯的三輛F-Cell汽車順利完成了3萬公裏環球行駛。其中唯一出現的一個小故障是在哈薩克斯坦由於司機的不慎而造成的。即便在零下25度環境，汽車也能順利發動。除了技術的進步，Mohrdieck也為他桌上電話簿一樣厚的內部成本核算數據表感到自豪。數據顯示，2014年nian投tou放fang市shi場chang時shi，戴dai姆mu勒le燃ran料liao電dian池chi汽qi車che的de附fu加jia成cheng本ben隻zhi略lve高gao於yu內nei燃ran機ji車che。元yuan件jian數shu量liang及ji昂ang貴gui的de鉑bo金jin含han量liang的de減jian少shao使shi燃ran料liao電dian池chi的de成cheng本ben在zai過guo去qu幾ji年nian下xia降jiang了le約yue90%。通過大規模生產
，到2025年，氫驅動汽車的生產成本就可以達到目前發動機技術的同等水平。 但是把氫氣裝入燃料電池汽車以前

，專家們還麵臨著一個必須解決的重要問題：新(xin)燃(ran)料(liao)的(de)基(ji)礎(chu)設(she)施(shi)怎(zen)麼(me)解(jie)決(jue)？是(shi)應(ying)該(gai)等(deng)顧(gu)客(ke)大(da)批(pi)購(gou)買(mai)汽(qi)車(che)以(yi)後(hou)再(zai)建(jian)加(jia)氣(qi)站(zhan)
，還(hai)是(shi)應(ying)該(gai)先(xian)修(xiu)大(da)量(liang)加(jia)氣(qi)站(zhan)
，以(yi)此(ci)推(tui)動(dong)顧(gu)客(ke)購(gou)買(mai)汽(qi)車(che)？為(wei)了(le)解(jie)決(jue)這(zhe)一(yi)問(wen)題(ti)

，戴(dai)姆(mu)勒(le)、林德以及原油公司殼牌、道達爾、ＯＭＶ，能源供應商EnBW、瓦滕福已經在兩年前共同組成了一個專家組，負責確定加氣站的地點以及數量。他們的目標是讓汽車前往加氣站的時間在城市不超過５分鍾，在鄉村不超過１５分鍾。專家組有關加氣站基礎設施建設的總體藍圖將於今年夏天提交。之後修建資金由誰提供的問題也將得到澄清。 根據知情人士的初步消息
，從２０１５年至２０１８年，德國每年將在漢堡、慕尼黑、柏林、斯圖加特以及法蘭克福等大城市修建１００座加氣站。另外，連接各大城市的高速路沿線也將修建加氣站。此項耗資約３億歐元。在第二階段
，全德國的加氣站數量將增加到１０００座以上。氫氣或者通過重型卡車從生產中心運往各地，或者通過小型電解站解決。第二階段的擴建資金超過１０億歐元，可以像傳統加油站一樣由各個公司自行解決。這是一項龐大的計劃

，到目前為止，德國隻有８座向公眾開放的加氣站。道達爾公司負責人Hans-Christian Gützkow認為：“就技術而言
，修建這些設施不成問題。”因為把７００個大氣壓的氫氣裝入汽車的技術問題已經解決。加氣嘴會自動封嚴氣缸
，注入燃料。另外加氣站的存儲
、壓縮形式也多種多樣。由於規模小，目前的成本還比傳統加油技術高很多，不過“一旦有了需求，價格就會相應調整。” 誰為擴建買單？ 擴建資金的來源目前仍是個問題。谘詢公司Ludwig-Blkow-Systemtechnik的Ulrich Bünger多年來一直為企業以及政府提供相關的分析

，他認為“原油公司沒興趣為新的燃料技術投入太多資金。”tebieshizaifengxianzuigaodetousannianmeiyouxingqu。yinweizhiyoujiwanliangqingqiqudongqicheshanglugenbenwufarangyuanyougongsihuoli。bijingyingguoshiyougongsiheaikesenmeifuxianzaidoumeicanyurenheqingranliaoxiangmu。erkepaijinguanzaideguojianleliangzuojiaqizhan
，haishibaweilaizhongdianfangzaishengwuranliaoyijimuqianrengyoudaliangchubeidetianranqishang。sidayuanyougongsizhongzhiyoudaodaerzhiliyuxinranliaodekaifa。 不過也許修建加氣站根本就不需要現有原油公司的參與。在英國，能源供應商、汽車製造商和天然氣生產商才剛剛共同組成了一個財團負責修建加氫站，沒有通過任何原油公司。在德國，戴姆勒和林德計劃共同修建２０座自己的加氫站。林德負責人Wolfgang Reitzle表示
，“希望通過這種方式推進新技術的發展，同時也解決雞與蛋的問題。”他認為
，幾年後，加氫的開銷就會降到和加汽油一樣。 至少對燃料電池技術的先驅戴姆勒而言，基礎設施並不是一個傷腦筋的問題。研發負責人Mohrdieck興致勃勃地介紹說
，燃料電池汽車不但“環保、行駛公裏數長，加汽時間短，而且與內燃機車相比
，電動馬達可以給駕駛員帶去更多的駕駛樂趣。”他認為

，即使一開始缺少公共加氣站，新技術還是會受到企業用車以及出租車公司的青睞。 當然，新技術對汽車製造商自身也並非毫無益處：隻有清潔的氫氣才能讓戴姆勒公司符合歐盟越來越嚴格的二氧化碳排放標準。不過Mohrdieck相信，隨著石油越來越短缺
，越來越昂貴，即使沒有政策的推動，氫氣早晚有一天也會取代石油，成為未來的燃料。