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宇宙黑科技受到質(zhì)疑

氫燃料電池的工作原理遠沒有“宇宙黑科技”的名頭那么復(fù)雜。說白了，就是氫氣和氧氣化合反應(yīng)生成水、電，放出熱量。所以原料一邊是空氣，一邊是用各種方式提取出來的高純度氫氣。

氫分子又小又活潑。它透過質(zhì)子膜時，電子被從分子上剝離，只留下帶正電的氫質(zhì)子通過，氫質(zhì)子被吸引到薄膜另一側(cè)的電極與氧分子結(jié)合。電解質(zhì)薄膜兩側(cè)的電極板將氫氣拆分成氫離子（正電）和電子、將氧氣拆分成氧離子（負電）和電子，電子在電極板之間形成電流，兩個氫離子和一個氧離子結(jié)合成為水，是反應(yīng)的唯一廢物。

整個過程可以理解成蚊子無法穿過紗窗，但是更小的灰塵卻可以。那么“紗窗”——質(zhì)子交換膜就是這一過程中最核心的技術(shù)。質(zhì)子交換膜中又以鉑金（Pt）為催化劑，Mirai用了約100克鉑，按照現(xiàn)在181元/克計算，催化劑就用了近2萬塊。質(zhì)子交換膜以杜邦的Nafion為例，約為一平方厘米10元人民幣，按照用量一平方米計算，光是質(zhì)子交換膜的成本就在10萬元左右。另外還需高壓儲氫罐成本6萬。

橫向比較，傳統(tǒng)汽油車2L發(fā)動機的成本約為3萬元，鋰電池成本約1.2元/Wh,Tesla主流配置的75KWh三元鋰電池成本約為9萬。兩相對比，氫燃料電池的成本還是高出不少，現(xiàn)階段不靠政府補貼很難走下去。

另一方面，氫的制備技術(shù)雖然較為成熟，但全世界96%的氫都來源于化石能源的產(chǎn)業(yè)鏈條?？墒秋@然，依賴石油化工是沒有未來的，氫的制備若要真的綠色環(huán)保，還是要大力發(fā)展那4%的電解水方式——特別是生物制氫和太陽能電解水。

安全，則是另一個重大問題。

對于氫，人類曾經(jīng)有過非常痛苦的記憶。1937年，曾經(jīng)成功12次往返大西洋兩岸的德國豪華氫氣飛艇“興登堡”號，即將降落在美國新澤西州萊克赫斯特鎮(zhèn)。由于這是一艘世界最豪華的飛艇，豪華程度碾壓泰坦尼克號。它滿載著名流，現(xiàn)場有22架攝像機和眾多記者迎接“興登堡”號的降落。誰知在降落過程中飛艇突然著火，尾部爆炸，頓時在空中燃成了一團火球，造成37人死亡。鏡頭被直播給了全世界，造成巨大的震動。

盡管至今對于事故成因依然爭論不休，但氫氣易燃易爆確是不爭的事實。此世故結(jié)束了飛艇的歷史使命，更為氫的安全性蒙上陰影。

然而氫氣超高的能量效率依然吸引著人們探索。航天探索中，長征三號系列的三級發(fā)動機、長征五號一級二級主推進發(fā)動機，都采用了氫氧火箭發(fā)動機。航天技術(shù)中廣為應(yīng)用的液氫存儲技術(shù)也逐漸向民用領(lǐng)域推進。

能量效率高，成本也高；清潔，卻存在安全隱憂。身為“宇宙黑科技”，想要落地并不容易。降低成本、存儲、和加氫站建設(shè)是最核心的三個突破點。