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June 19, 2008
「氫汽車」可行嗎?
嘻辣人 在 YLib Blog 發表於 10:17:04

以目前的開採速度計算,全球石油儲量可再供生產40,研發石油的替代能源,已是迫在眉睫的事。近年來,汽車業與各國政府投入龐大研發經費,以期發展出符合環保要求的動力新技術,其中尤以「氫汽車」最受矚目。

 

 (BMW2007年問世的Hydrogen 7,使用氫與汽油兩用內燃機,價格昂貴)

 

 

【需要普設加氫站?】

許多人談到「氫汽車」時,總會先質疑地問:『短時間怎麼可能建那麼多加氫站?』其實,這是一般人的「自用車思維」。自用車的起迄點、路線都不固定,需要普設加氫站,但公車卻是起迄點、路線都固定,加氫站只要設在終點的停車場即可。所以,「氫汽車」在最初期階段,推廣「公車」遠比推廣「自用車」容易

第二階段,則以推廣「氫氣公務車(警車、救護車、行政車)為主,因為「公務車」只在行政區域內行駛,也會開回固定的停車場,如採用「氫汽車」並不需要普設加氫站。

上述兩階段運作成熟,「氫汽車」的相關成本降低,「自用氫汽車」的價格才可能被消費者接受,業者也才會因應需求,普設加氫站。

 

 

【歐盟的CUTE計畫】

歐盟於200111月至20065月推動名為「歐洲清潔都市運輸」(CUTEClean Urban Transport for Europe)的實驗計劃,測試使用氫氣作為公車燃料的可行性。九個歐洲城市獲得經費資助,運27氫氣燃料電池(Hydrogen fuel cell)公車,並建立地區性的產氫和充氫設施。此計劃「氫氣公車」的安全性、可靠性頗受司機與乘客的肯定。

CUTE計劃》結束後,接著實施HyFLEETCUTE計劃》,「氫氣公車」增為47輛,並結合更多企業、研究機構參與本計劃,連歐洲以外的城市(中國北京、澳洲柏斯)也參與實驗

 

(倫敦有3輛紅色的「氫氣公車」參與CUTE計劃》的實驗,「倫敦市運輸局」計劃至2010年「氫氣公車」的車數將擴充至70)

 

 

【「氫氣燃料電池」的原理】

「汽油車」的動力來自引擎直接燃燒汽油,「氫車」卻不是直接燃燒氫氣,而是經由供給氫氣與氧氣,使「氫氣燃料電池」產生電力,再由馬達產生動力


氫原子進入電池,經(左方)陽極觸媒分解為電子與質子。電子沿著外部電路流動,供電給驅動馬達產生動力

質子同時透過隔膜抵達(右方)陰極。陰極側的觸媒則將質子及回流的電子,與空氣中的氧結合而生成

 

 

【氫氣設備佔空間】

「氫汽車」立意雖佳,但是相關氫氣設備卻非常佔空間。「氫氣公車」除了頂上,車身後段也被設備佔去,倫敦「氫氣公車」僅有座位30個、站位21個,滿載客數僅達同型汽油公車的70%左右。


當今各型氫氣「自用小客車」也是相關氫氣設備佔去許多空間,只能承載2.5 - 3.5公斤液態氫,跑320公里左右即需再充氣。續航力是否足夠,也是影響購買意願的關鍵因素。

 

 

 

【冰島的雄心壯志】

冰島政府早在1998年,就宣示2050以前,氫能源要完全取代石化燃料

冰島的模式別國是無法套用的,冰島人口僅31萬,首都雷克雅維克就佔了19.7萬,全國人口稀少又集中;境內70%能源都是來自地熱和不會污染環境的可再生能源,製造液態氫的電力成本極低,再加上人民富裕、環保意識高,各項條件都非常有利「氫汽車」的推廣。

 

 (20034月,全球第一座加氫站在雷克雅維克啟用,當時只為氫氣公車服務,經過四年測試,現擴大服務一般自用小客車。此加氫站是自助式)

 

(冰島已有40Toyota Prius hybrids「氫汽車」,做為全世界自用小客車的實驗先鋒)

 

 

【「氫汽車」的疑慮】

歐盟的《CUTE計劃》實驗成功,其實只能說「氫氣公車」的功能符合要求,但是成本還是太高。

目前全世界(除了冰島)的氫燃料均用石油產生,如採用太陽能成本更要高4,結果用原油產生氫氣所製造的二氧化碳,反而比直接燃燒原油更多,「氫汽車」顯然還是風險極高的投資。

這個「燒錢」的賭局勝負未卜,我們只能期待「氫汽車」及太陽能技術的大突破了。


 
(理想的液態氫製造,儘量利用太陽能風能,電廠的電源僅做為備用)


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