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隻加水是誤解 關鍵在於鋁合金水解製氫材料

上海合既得動氫機器有限公司官網宣傳的水氫應用項目。

西安交通大學教授江峰的“科普”視頻截圖。

對於讀者來說,將水作為燃料的這個概念聽起來給人以超乎尋常的感覺,比較吸引人,畢竟水是隨處可見的。相關報導稱可以直接加水作為車載能源,這會給人以“水替代油”的錯覺。

———華工教授袁偉

南陽水氫燃料車事件持續引發熱議,水代替油成為車載燃料的說法也從引發質疑到被多方“辟謠”。

青年汽車集團與湖北工業大學從2006年開始聯合研發車載水解製氫的氫能源汽車。5月25日,湖北工業大學官方微博稱“南陽神車”使用的關鍵製氫技術的確由該校提供支持。“目前只是臨門一腳還有待實現。氫氣製備殘留物的提取及後續製氫的穩定性還有待研究。”校方相關負責人稱。

對此,有專家表示將水轉換為氫氣,以及將氫氣作為車載燃料的技術路線都是可行的,但氫燃料電池發動機離大規模應用還有段距離。“我國的新能源車目前仍然以鋰電池等可充電電池為主要動力來源,氫燃料電池車已進入示範運行,但技術的落地需要一個過程。”

“水只是必備條件之一

核心技術在於鋁合金水解製氫材料”

5月25日,湖北工業大學官方微博首次針對引發網絡輿論的“南陽神車”發聲,文章稱南陽水氫車使用的關鍵製氫技術由該校提供支持,並簡單解釋了原理。校方相關負責人表示,製氫技術是新能源汽車動力的關鍵,此外還需要動力電池等系統的支持。

“目前只是臨門一腳還有待實現。氫氣製備殘留物的提取及後續製氫的穩定性還有待研究,如果這些技術難題解決了,在新能源車上的大規模應用就指日可待。”該負責人提到,青年汽車僅使用了校方團隊授權的製氫材料和相關技術,發動機、電池等其他動力技術來自其他途徑。同日,湖北工業大學科技與產業處發布聲明稱,校方將兩項相關專利授權給青年汽車集團的關聯公司———南陽市青動能源科技有限公司,授權期限為4年。

湖北工業大學教授董仕節則表示,團隊的核心技術在於研發了一種高效低成本的鋁合金水解製氫材料,該材料在自主研發的製氫裝置裡和水發生化學反應後產生氫氣,可實現低成本即時製氫“我們的製氫技術並不是在一個裝置裡加水就可以產生氫氣,而是水在製氫裝置中與新型製氫材料共同作用的結果。水只是一個必備的參與條件,車輛只需加水即可行駛純屬誤解。”

2018年5月16日,龐青年曾出席了在湖北工業大學舉行的一場科技成果轉化簽約大會“材化學院董仕節教授領銜的團隊,正在研發一項車載鋁合金水解製氫技術,可以實現隨製隨用,避免氫氣需要存儲和運輸帶來的技術困難,該技術處於世界領先水準。”南都記者從該校官網上獲悉,團隊主要研發人員羅平博士介紹,他們正在氫能客車上研發新的解決方案———即時製氫技術。

“我們的技術如同在車裡安裝了一台小型氫氣製備裝置,通過添加劑讓鋁合金與水發生反應產生氫能轉化為電能驅動汽車。”羅平表示,上述技術採用了廉價可控的生產方式,可做到隨時製備,隨時使用。該項技術已在中試階段,研發階段測算運行成本只有電動汽車的一半左右。

在那場簽約會上,董仕節團隊與青年汽車集團簽訂合作協議。據公開的簽約項目信息,雙方的簽約金額為2億元,市場預期中提到的預計年產值為1億元。

早在2010年4月,湖北工業大學教授董仕節主持的《車載水解製氫用鋁合金製備的關鍵技術基礎研究》獲得2010年973計劃前期研究專項資助,資助金額為70萬元。據介紹,這項關鍵技術的研究為未來研究車載鋁合金水解製氫裝置和將車載鋁合金水解製氫用於汽車的能源打下基礎。

青年汽車專利未涉及水氫技術

類似專利多通過“甲醇製氫”

5月24日,青年汽車集團宣傳部向南都記者表示,該公司與湖北工業大學從2006年開始聯合研發車載水解製氫的氫能源汽車,2019年5月22日在南陽組裝下線。水氫燃料汽車還未走向市場。

青年汽車集團董事長龐青年曾在2017年4月公開表示,氫燃料汽車被國際公認為“終極新能源汽車解決方案”。同年8月,青年汽車官網刊登文章《全球首輛水氫燃料車在青年誕生》,根據文章描述,青年水氫燃料車不用加油,也不用充電,隻加水,續航裡程可超過500公里,轎車可續航1000公里。

青年汽車集團相關技術人員透露,水氫燃料車的科技成果就是一種特殊催化劑,在這種特殊催化劑的作用下,才能將水轉換成氫氣。“青年水氫燃料車的車頂會安置一個蓄水箱,車內的特殊轉換設置可以將水轉換成為氫氣,再輸入氫燃料反應堆,產生電能,然後驅動車載電機和引擎,使得汽車行駛。”

通過搜索,南都記者卻未發現前述“核心技術”在青年汽車集團的專利布局中有所體現。根據“企查查”的檢索結果,青年汽車集團有多項圍繞新能源汽車申請的專利,但多以“外觀專利”和“實用新型”為主,如新能源公車(6120BEV1)、純電動汽車製動實時傳感裝置、客車天然氣瓶布置結構等。

南都記者隨後以“水氫”為關鍵詞進行專利搜索,發現了大量與之相關的專利信息。

以成立於2012年的上海合既得動氫機器有限公司(下稱“合既得公司”)為例,該公司的官方介紹中宣稱,團隊圍繞“水氫機”技術已經申請了近1000項專利,並實現了水氫機在低速電動車、新能源汽車等領域的應用。公司官網還展示了多個水氫應用項目,如水氫轎車、水氫遊覽車、水氫夢幻重卡等。以“水氫轎車”為例,項目介紹稱該車的續航裡程可達450公里,運營這一項目的是合既得公司的關聯公司———廣東永鼎水氫汽車有限公司。

根據企查查的檢索信息,合既得公司的227條專利信息中,“水氫”這個關鍵詞以高頻率出現,包括“一種水氫超音波機”“一種水氫運動器材、跑步機”“一種水氫探照燈”等。2017年6月,合既得公司申請了名為“一種水氫動力交通工具及其空調系統”的專利,“甲醇水重整製氫裝置利用甲醇水蒸氣重整製備氫氣,獲取的氫氣通過氫燃料電池發電。”專利說明書顯示,該實用新型屬於電動汽車技術領域,涉及一種電動汽車,2018年3月9日,合既得公司獲得了該實用新型專利權。

從以上相關專利信息來看,“水製氫”並非直接將水作為動力“原料”,需要通過“甲醇製氫系統”實現氫氣製取。

追問

當前技術水準下,水解氫氣做車載燃料是否可行?

5月25日,董仕節研究團隊的技術服務合作者、西安交通大學教授江峰發布了一條“科普”視頻,展示了鋁合金粉末(含金屬催化劑)加水製氫氣的過程。

南都記者在視頻中看到,實驗操作者先將少量鋁合金粉末放入容器,再倒入純淨水,二者發生反應後產生了大量氫氣並被點燃。江峰此舉旨在展示“鋁合金粉末+水”製取氫氣技術的可能性。

在當前的技術水準下,將水轉換為氫氣再用作為車載燃料是否可行?

華南理工大學機械與汽車工程學院教授袁偉認為,上述問題要從兩方面來解讀,“將水轉換為氫氣的技術路線是存在的,例如工業上經常用的電解水製氫。以氫氣作為車載燃料也是可行的,將氫氣供給燃料電池作為車載動力是當前的技術熱點。但由於燃料電池對氫氣的純度有很高的要求,結合成本經濟性的考慮,以及加氫儲氫設施尚未健全等問題,氫燃料電池發動機離大規模應用還有段距離,但是技術的整體成熟度已經具備了。”袁偉表示,技術的落地需要一個過程,氫燃料電池車已進入示範運行。

“我國目前常見的新能源車仍然以鋰電池等可充電電池為主要動力來源。對於讀者來說,將水作為燃料的這個概念聽起來給人以超乎尋常的感覺,比較吸引人,畢竟水是隨處可見的。”袁偉稱,相關報導稱可以直接加水作為車載能源,這會給人以“水替代油”的錯覺。

“這和前面提到的技術原理是兩碼事。當前國際上都在大力發展氫燃料技術,我國正在力推新能源汽車,國家、企業、科研部門也在對氫燃料這一前沿技術進行大力突破。”袁偉表示,這一技術要做到落地還需要解決系統安全性、耐久性、極端環境下穩定性、加氫站等基礎設施建設等一系列問題,這也是當前需要重點突破的難題。

采寫:南都記者秦楚喬

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