面對來自全國上下的質(zhì)疑,青年汽車掌舵者、61歲的龐年青終于開口了。
“‘車載水解制氫技術(shù)’需要用到鋁粉、水。”在“水制氫”故事發(fā)酵兩天后,5月25日,龐青年對第一財經(jīng)1℃記者說,同時還需要在里面添加一種由納米材料組成的“神秘”催化劑。事件發(fā)生后,5月24日,1℃記者向社會首次披露了該技術(shù)權(quán)威基本原理(詳見第一財經(jīng)5月24日《揭秘“水氫燃料車”,商業(yè)噱頭還是可行技術(shù)》)。
1℃記者通過調(diào)查發(fā)現(xiàn),龐青年口中的這種技術(shù),在歐美等發(fā)達國家并不新鮮。“美國至少在20年前就進行這方面的研究了。”曾在歐美國家參與氫能研究的一位權(quán)威專家在接受1℃記者采訪時說。
水解制氫技術(shù)在歐美等發(fā)達國家已經(jīng)被反復試驗過,最后統(tǒng)統(tǒng)被美國能源部認定在車用領域沒有商業(yè)可行性。如今,這種技術(shù)還躺在這些國家的實驗室里。
技術(shù)仍處于研究和試驗階段
從科學原理來說,通過水、金屬或金屬氫化物以及某些催化劑添加物,在酸性或堿性條件下與水反應可以獲得氫氣。真正的燃料其實是金屬氫化物或者是金屬,水只是反應物之一,水通過參與化學反應把金屬或金屬氫化物消耗掉從而產(chǎn)出氫氣,并不是水自發(fā)變成氫氣。采用這類科學原理的制氫方法目前還無法應用在車用領域,現(xiàn)在唯一商業(yè)化的氫能汽車使用的是儲存在高壓儲氫瓶中的壓縮氫氣。
南陽高新區(qū)管委會發(fā)布的“南陽高新區(qū)與青年汽車項目合作相關情況說明”顯示,此次“水制氫”事件的主角車載水解制氫技術(shù)的基本原理,是“鋁合金粉末+催化劑+水”反應制氫。
對此,上述曾在歐美國家參與氫能研究的權(quán)威專家向1℃記者解釋說,通過反復試驗,國外早已發(fā)現(xiàn),水解制氫技術(shù)的具體操作條件、工藝、設備以及經(jīng)濟性、安全性、環(huán)保性和環(huán)境適應性等多項指標顯示,目前,這種技術(shù)并不合適廣泛商用在汽車領域。
他進一步解釋說,水制氫在車用領域至少面臨三個艱巨的挑戰(zhàn)。首先,鋁合金粉末與水反應置換出氫氣不能采用普通鋁材料,需要對金屬鋁進行大量改性和加入添加劑,成本極為昂貴;其次是這樣的反應往往需要在酸性或堿性條件下才能有效的發(fā)生化學反應以獲得氫氣,但這種反應過程具有很強的腐蝕性,反應控制困難,相關設備結(jié)構(gòu)復雜,對耐腐蝕性要求很高,成本也很高昂;還有就是經(jīng)過化學反應后所產(chǎn)生的金屬水化物(漿狀物)產(chǎn)物具有一定的腐蝕性和環(huán)保毒性,不易回收和再生使用。
1℃記者通過查閱國內(nèi)多家高等院校的多篇有關水制氫的學術(shù)論文發(fā)現(xiàn),目前,水解制氫技術(shù)仍處于研究和試驗階段。
比如,來自華南理工大學化學與化工學院的一篇名為《鋁水反應制氫技術(shù)發(fā)展進展》的論文舉例說:“鋁表面致密的氧化層阻止了鋁水的接觸反應產(chǎn)生氫氣。在目前的一些除去鈍化層的方法中,如加堿法、熔融法、合金法等,加入一定濃度的堿溶液是一種快速、比較行之有效的方法。然而,堿的強腐蝕性一定程度上限制了鋁水反應制氫的應用。因此,尋找一種更安全、更有效地除去氧化鋁的方法仍是當前研究的方向之一。”
金屬鋁雖然具有很高的反應活性,但由于其表面有一層致密的氧化膜,阻礙了鋁與水的接觸反應,所以要實現(xiàn)鋁水反應,關鍵要出去這一層氧化膜。
有知情者向1℃記者透露,龐青年口中的由納米材料組成的“神秘”催化劑,其作用就是消除鋁表面致密的氧化層阻止鋁水的接觸,加快鋁水反應速度,提高鋁水反應生產(chǎn)氫氣的轉(zhuǎn)化率。
南陽高新區(qū)管委會上述聲明顯示,車載水解制氫技術(shù)由湖北工業(yè)大學與青年汽車自2006年6月起聯(lián)合研發(fā),由湖北工業(yè)大學董仕節(jié)教授為首的團隊研發(fā),2010年被科技部“973計劃”批準立項,目前已取得相關專利。
1℃記者通過查詢發(fā)現(xiàn),該校官網(wǎng)公布的一則關于“車載鋁合金水解制氫技術(shù)”的說明稱,為了提高鋁水反應速度,由該校董仕節(jié)教授帶領的團隊提出的方法是,通過優(yōu)化制氫鋁合金的成分以及制備工藝來獲得具有高活性的產(chǎn)氫鋁合金,實現(xiàn)快速水解制氫。
“說明”還顯示,董仕節(jié)團隊的水解制氫鋁合金及其制備方法,主要是采用機械合金化的方式,在金屬鋁粉中添加少量低熔點金屬和無機鹽制備出在常溫常壓下能與水反應產(chǎn)生氫氣的水解制氫鋁合金。
這種用途并不現(xiàn)實
也是在5月26日,董仕節(jié)向媒體宣稱,團隊開發(fā)的高效低成本的鋁合金水解制氫材料,已獲得授權(quán)專利10項。“是一項實實在在的科技創(chuàng)新,美國等國家也有類似技術(shù),但我們的技術(shù)在制氫速度、效率等工業(yè)化制備應用上已處于世界先進水平”。
但相關資料顯示:目前新式鋁合金加水產(chǎn)生氫氣的反應需要非常高溫,反應速度也非常緩慢,轉(zhuǎn)換效率僅達50%。
1℃記者從正在進軍氫能產(chǎn)業(yè)的國家能源集團獲得的一份研究報告顯示,目前,常規(guī)的制氫方式主要有:化石燃料制氫、工業(yè)副產(chǎn)制氫與棄電制氫。這些制氫方式的終端氫氣價格與汽油價格相當。這份報告也沒有提及青年汽車所使用的“水制氫”方式。
與南陽高新區(qū)管委會在上述聲明提到“車載鋁合金水解制氫技術(shù)”的研發(fā)時間不同,龐青年宣稱,他是從2003年開始帶領相關技術(shù)員開始從事水制氫技術(shù)研發(fā)的。
即便如此,國內(nèi)一位不愿意透露姓名的氫能專家在接受1℃記者采訪時說:“青年汽車的水解制氫技術(shù),并沒有實現(xiàn)真正的創(chuàng)新和突破。這種技術(shù)只是在歐美國家的研發(fā)基礎上,找到了一個用途(汽車)而已,而且這種用途是已經(jīng)被國外放棄的方向,并不現(xiàn)實。”
這位氫能專家補充說,這類化學反應對水質(zhì)的要求往往都較高,絕無可能如青年汽車所宣稱的那樣可以使用任何水源。有學者認為反應產(chǎn)物可以經(jīng)過再加工制取價格較高的副產(chǎn)物,實際上這不但牽涉到需要完善的回收體系,更重要的是目前對反應產(chǎn)物的回收僅僅是從實驗室階段進行過再加工試驗,實驗結(jié)果表明,這樣的回收工藝存在著高能耗和高污染的問題。
“目前(青年汽車打造的“車載水解制氫技術(shù)”車)還沒投入市場,更不能上牌,只能在自己廠區(qū)試試。”5月25日,龐青年向包括第一財經(jīng)在內(nèi)的媒體記者說。