五千年(敝帚自珍)

主题:温故知新-从广场协议看如今的贸易战 -- 夜如何其

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家园 这文章俺都无力吐槽

这一过程最关键的技术就是利用特殊的“电解质薄膜”将氢气拆分

一般人也就算了,作者竟然号称博士!是个文学博士吧。其实电解质薄膜真就是电解质薄膜,只用来导电,将氢气拆分靠的是催化剂粒子,主要是铂,但膜的性能也会影响铂的催化效率。

燃料电池说简单也简单,1959年就放在拖拉机上了,说难也难,就是因为铂实在太贵,用多了就用不起了。那个膜也死贵,全氟化合物,生产过程非常危险,一些高级的氟化合物只有德国才能做,美日都不行。丰田最大的进步就是把成本降到低档豪华车的水平。

但目前对燃料电池的误解太多了,其中最大的误解就是,燃料电池理论能源效率是100%,所以是革命性的进步。任何一本燃料电池的专业书籍,第一章都会很认真的跟读者说,80摄氏度时(这是目前大部分燃料电池的工作温度)热力学理论效率80%,800度(这是高温燃料电池的工作温度)理论效率66%。这是理论极限,实际中80度能做到60%就不错了。

目前燃气轮机-汽轮机联合发电能源效率超过60%,所以燃料电池发电没多少优势,一般只有财大气粗的IT公司数据中心打着绿色环保的幌子用燃料电池发电。汽车发动机的效率在冲击40%,的确跟燃料电池有差距,问题是氢从哪来?转化成氢可没有100%的能源效率啊。所以燃料电池车总体来看也不一定比汽油车的能源效率高,特斯拉老板早就指出这是吃饱了撑的,不过他的电动车其实也有同样的问题。

燃料电池车更多的其实是被寄予希望解决排放问题,毕竟排的是水。电动车其实也是,因为电厂集中处理污染物更容易。这方面其实燃料电池远比不上电动车,说个搞笑的事情,前几年科技部引进当时世界最先进的燃料电池大巴在北京跑,结果催化剂受不了雾霾,一个月就中毒挂掉,电动车肯定不会怕雾霾。

另外一个误解是氢的储存,是不是要用液氢。液氢实在太贵,哪怕是航天,只有打高轨道卫星才用它,低轨道都舍不得用。还有个办法是金属储氢,又沉又贵,只有德国燃料电池潜艇用。Mirai用的是700个大气压的氢气,目前只有这个办法还比较现实。

为什么燃料电池最近又热起来了呢,不光是因为Mirai让大家看到了希望,而且是因为太阳能和风能多了以后电力供应不稳定。比如说夏季用电高峰在晚上6点,太阳能发电高峰在中午12点,而且靠电动车没法解决这个问题:电动车的理论是,用电低谷在半夜,电动车可以停在家里半夜充电,但太阳能多了以后,用电低谷出现在中午,那时候电动车都出门了。把电变成氢气可以随时储存起来,所以燃料电池的优势就又凸显出来了。其实中美欧比较适合搞这个,中美西部都有大量沙漠可以用来玩太阳能风能,欧洲靠北太阳太弱,但北海风力强劲。日本风能太阳能都不丰富,恰恰最不适合当这个小白鼠,大核民族还是用核电和电动车吧。日本目前发展燃料电池也是三心二意,从加氢站建设上就可以看出来,几年时间建了一百个,未来几年再建一百个,这么玩早着呢。

显然发展氢气产业这背后需要极大的国家意志,除了加氢站,还有管网。一大误解是修全新的氢气管道太花钱。其实不用新修管道,天然气里掺氢气就可以用天然气管道输送,到地方再分离出来也不难,但是,掺氢气需要改法律,这是搞技术的人最怕的事情,这不是花钱就能搞定的:理论上可以掺20%都没事,可大家都知道天然气泄露会爆掉,一堆老管道掺了氢气以后万一爆了怎么办,这可就说不清楚了。其实副产品是氢气的化工厂早就一堆一堆的,但氢气根本就不运出去,要么用来当中间原料,要么掺在天然气里烧掉。

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