“零排放汽车”是世界经济论坛2015年十大新兴技术》报告列出的十大创新之一。

20150303-ET10-FCV-Chn-01

“燃料电池”汽车的概念由来已久。与电动汽车和碳氢燃料汽车相比,燃料电池汽车享有多项重要优势。然而,由于这项技术尚处于车企刚刚筹划将其推向市场的阶段,车辆早期价格有可能高达7万美元,但相信随着未来几年产量的提高,其价格大幅回落指日可待。

燃料电池与蓄电池不同,不需要外接充电,只需使用氢气和天然气等燃料,便能直接产生电力。在使用中,燃料电池和蓄电池相互配合开展工作,燃料电池负责产生电力,蓄电池则负责存储电力,待到发动机驱动车辆时再予以供应。因此,燃料电池汽车属于混合动力汽车,且很有可能配备回馈制动系统,通过这一重要性能来实现能效以及行车里程的最大化。

与依靠电瓶供电的电动汽车不同,燃料电池汽车的性能可媲美任何传统燃料汽车。燃料电池汽车巡航里程长,一箱燃料最高可供行驶650公里(燃料通常为压缩氢气),而加满一箱氢燃料仅需3分钟。氢气是清洁燃料,水蒸气是其燃烧产生的唯一排放物,因此,以氢气为燃料的燃料电池汽车将可做到零排放,这是降低大气污染的一个重要因素。

确保生产氢气时不会造成碳排放的方法有很多。最为常见的是利用风能和太阳能等可再生能源发电,随后对水进行电解,不过这一工艺的总体能效可能较低。此外,也可以用高温核反应堆将氢气从水中分离出来,或者从煤或天然气等化石燃料中获得,而随之产生的二氧化碳会被捕获和封存,而不是直接排入大气之中。

大规模生产低价氢气并非易事,而氢气输送基础设施匮乏也是一个重大的挑战。我们须像汽柴油加油站一样大力建设相关基础设施,并最终取代汽柴油加油站。目前,氢气的远距离运输,哪怕是在压缩的状态下,在经济上并不可行。好在新型氢气存储技术,比如不需要高压存储的有机液体运输装置等,会很快降低远距离运输成本,并减少气体存储以及泄漏存在的风险。

燃料电池汽车大规模推向市场的前景十分富有吸引力,因为这些汽车既具备汽柴油汽车一样的行车里程和加油便利性,又能提高个人交通的环境可持续性,可谓裨益良多。然而,要实现这种种裨益,我们得利用完全低碳的能源生产氢气,并确保其可靠性和经济性,同时做好不断增加的此类汽车的供气工作(其保有量未来十年有望达到数百万辆)。

 


作者:梅博纳,IBM公司首席创新官兼副总裁,世界经济论坛新兴技术跨界理事会主席。

这份榜单的编制,汇集了理事会各位理事的集体智慧,包括:卡内基梅隆大学教授威廉·维泰克(William “Red” Whittaker、哈佛大学工程与应用科学学院汉格威格魏斯教授詹妮弗·刘易斯(Jennifer Lewis、基础医学公司(Foundation Medicine Inc)总裁兼首席执行官迈克·贝里尼(Mike Pellini、德勤公司先进材料与制造部门专家杰夫·卡尔贝克(Jeff Carbeck、卡内基梅隆大学人机交付技术教授贾斯汀·卡塞尔(Justine Cassell、洛桑联邦理工学院(EPFL)教授亨利·马克兰(Henry Markram 、比萨圣安娜高等学校(Scuola Superiore Sant’Anna)生物机器人研究所所长帕奥罗·达里奥(Paolo Dario、康奈尔大学农业与生命科学院访问学者马克·林纳斯 Mark Lynas和加州理工学院材料学与力学教授茱莉亚·格里尔(Julia Greer等。

以上内容仅代表作者个人观点。世界经济论坛博客是一个独立且中立的平台,旨在集合各方观点讨论全球、区域及行业性重要话题。