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最環保汽車問世:燒空氣只排水時速近180公里

豐田公司研製出一款「燒」空氣的汽車,名為「Mirai」,發動機運轉過程中只會向外排放水。豐田Mirai的動力之源並非柴油或者汽油,而是宇宙中最常見的元素——氫。氫可以藉助加油泵注入汽車油箱,作為燃料電池的燃料,隨後與空氣中的氧發生一種化學反應,產生電,電隨後驅動汽車前行。令人感到不可思議的是,整個過程的副產品就只有水。

Mirai不僅環保,同時也是一款性能卓越的汽車。它的速度可達到每小時111英里(約合每小時178公里),時速從0提升到62英里(約合每小時100公里)只需要9.6秒。最為重要的是,它的行駛距離可達到300英里(約合每小時482公里)左右。它的油箱採用超堅固的碳纖維材料,加滿氫需要大約10分鐘。

北京時間5月13日消息,據國外媒體報導,想像一下,你的汽車不會排放二氧化碳、一氧化碳、碳氫化合物、苯和微粒的有毒混合物,而只排放水。所排放的水非常純淨,甚至可以飲用。這聽起來是一種科學幻想,實際上卻真實存在。現在,豐田公司已經研製出「燒」空氣的汽車,名為「Mirai」(在日語中意為「未來」),發動機運轉過程中只會向外排放水。

環保且性能卓越

豐田Mirai的動力之源並非柴油或者汽油,而是宇宙中最常見的元素——氫。氫可以藉助加油泵注入汽車油箱,作為燃料電池的燃料,隨後與空氣中的氧發生一種化學反應,產生電,電隨後驅動汽車前行。令人感到不可思議的是,整個過程的副產品就只有水。

毫無疑問,憤世嫉俗的車迷們一定認為Mirai不過是個「噱頭」。與很多電動汽車一樣,這款汽車的行程也不過幾十英里,時速不會超過40英里(約合每小時64公里)。但他們錯了,Mirai不僅環保,同時也是一款性能卓越的汽車。它的速度可達到每小時111英里(約合每小時178公里),時速從0提升到62英里(約合每小時100公里)只需要9.6秒。最為重要的是,它的行駛距離可達到300英里(約合每小時482公里)左右,消耗一箱氫足以從英國的沃特福德前往卡萊爾。它的油箱採用超堅固的碳纖維材料,加滿氫需要大約10分鐘。

由於將氫氣作為動力之源,很多人難免想到「興登堡」號汽艇。1937年,「興登堡」號在美國新澤西上空發生爆炸,成為史上最嚴重的汽艇空難事故之一。不過,氫燃料汽車發生事故的可能性極低,因為燃料電池儲存在防彈油箱中。實際上,在發生車禍時,傳統汽油油箱發生爆炸導致的死亡概率更高。

Mirai這樣的新型環保汽車擁有改變世界的潛力。2016年,本田也將殺進這個市場。此外,福特和日產也在研發這種技術。如果所有機動車都採用氫材料,我們便可消除城市和街道的交通污染。由於不使用汽油和柴油作為燃料,我們也可降低對中東產油大國的依賴。Mirai型環保汽車的普及將潛在地改變全球環境和經濟的面貌。

面臨一系列挑戰

當然,氫燃料汽車的發展也面臨一系列挑戰。它的未來雖然美好,但道路註定曲折。這種汽車面臨的第一大挑戰便是成本。當前的氫燃料汽車造價極高,以Mirai為例,這款4門轎車的售價高達63104英鎊(約合97331美元)。第二大挑戰是「在哪裡加氣」。氫燃料汽車駕駛者需要找到最近的加氫站。目前,英國的加氫站只有12座,雪菲爾德以北地區沒有一座加氫站。據一些人預測,英國的加氫站數量將在2020年達到65座。加一箱氫的費用為65英鎊(約合100美元)左右。

當然,成本和基礎設施問題可以通過政府的相關政策加以解決,例如給買車人補貼,甚至提供免費的加氫服務。目前,日本正採取這樣的舉措。在福島核事故之後,日本政府越發關注能源政策。日本政府給氫燃料汽車的購買者提供大量補貼,每人每輛車補貼1.7萬英鎊(約合2.6萬美元)。此舉是一項投入2.54億英鎊(約合3.91億美元)的計劃組成部分,目標是2020年讓6000輛私人氫燃料汽車上路。

除了日本外,美國也在大力發展氫燃料汽車。加利福尼亞州能源委員會投入1.3億英鎊(約合2億美元),計劃在2015年年底前建造近70座加氫站。加州政府為氫燃料汽車購買者提供超過8000英鎊(約合12338美元)補貼。鑑於Mirai在美國的售價較低,只有3.7萬英鎊(約合5.7萬美元),這是一個力度很大的補貼。

Mirai在英國的售價更高。汽車製造商以及蘋果等科技巨頭均大幅提高其產品在英國的售價,因為歷史的經驗告訴他們,儘管英國消費者會抱怨不迭,但他們仍願意花更多錢購買進口產品。英國政府承諾投入1100萬英鎊(約合1696萬美元),在東南部建造15座加氫站。

發展氫燃料汽車的另一個障礙是,儘管我們的周圍到處都是氫,但將氫分離出來並不是一件容易的事情。最常見的氫分離方法是「甲烷蒸汽重整制氫」,具體是指將甲烷蒸汽與天然氣混合在一起而後加熱到1500華氏度,隨後添加鎳等催化劑,產生氫和一氧化碳。全世界有大約95%的氫通過這種方式生產。不幸的是,這並不是一種環境友好型制氫方式,原因在於會產生一系列污染環境的副產品。雖然氫燃料汽車本身不會產生污染,但制氫過程卻是一個污染製造者。

水蒸汽製造者

就連氫燃料汽車的支持者也承認這種汽車仍舊會留下「碳足跡」。換句話說,這種汽車的使用仍舊會產生污染,並非真正意義上的零污染汽車。目前,科學家正在研發更環保的制氫方式,例如從玉米苞葉中提取氫或者利用風力渦輪機對水進行電解,將氫與氧分離。不過,任何一種方式都無法產生足夠的氫,滿足數以百萬計的汽車燃料需求。氫燃料汽車的支持者堅持認為我們仍需在這條道路上繼續前進,我們的未來在一定程度上取決於不會導致地球升溫的機動車。

氫燃料汽車的支持者必須要做的是妥善管理這種汽車的副產品。豐田表示Mirai每英里(約合1.6公里)只產生100毫升水。雖然聽起來不是很多,但你要知道英國機動車每年的行駛距離達到303萬億英里(約合487萬億公里)。這也就意味著,如果每輛車都是Mirai,每年將產生30億升水,讓汽車變成一個大功率的水蒸汽製造者。

這些水足以灌滿大約1.2萬個奧運會游泳池。水本身無害,但這並不意味著要讓它們泄露在冰冷的公路上。想像一下,仲冬十分的尖峰時間期,每一輛汽車每行駛10英里(約合16公里)便噴出1升水。公路在數分鐘內便會變成一個滑冰場。如果水以蒸汽的方式排放,公路將籠罩在水霧中。在冰島的雷克雅未克,氫燃料巴士的乘客會收到警告,告知他們巴士產生多少水蒸汽。

雖然從理論上說發展氫燃料汽車是一個迷人的想法,但在走向商業化之前必須克服一系列障礙。氫燃料電池可能在封閉空間工作的叉式升降裝卸車身上取得成功,畢竟在這種工作環境下燃燒汽油或者柴油產生的煙霧令人極為不快。10年內我們是否會駕駛氫燃料家用汽車出遊?讓我們以目以待。

責任編輯: 夏雨荷  來源:新浪科技 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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