氢燃料电池技术已经成熟,但很难大规模应用。然而,潜在的绿色利益是中国无法回避的,当局正在对未来的技术进行大量投资。
中国必须克服当前的经济和技术障碍,以确保实现其绿色雄心。
新的氢燃料汽车车队已经在为即将在北京举行的2022年冬季奥运会建造中,同时也是京津冀地区新公路项目的国家基础设施计划的一部分。
中国显然很重视采用这种新技术。然而,为了确保主流燃料能够切实替代汽油,还需要解决几个问题。
氢是一种轻而密度极低的气体,很难轻易储存。在正常的大气压力下,仅仅1千克的氢(能够行驶100公里)需要是11立方米的大小。这在逻辑上是不可能的,这意味着氢燃料要在碳纤维强化罐中保持高压。
因此,维持这种压力并给油箱加满油本身既费时又耗力。大多数氢罐的压力保持在10,000 Psi左右。考虑到这种不方便,汽车轮胎的平均压力只有32 Psi。尽管如此,它提供了合理的阻力,在泵送时需要工具。
解决这一问题的研究正在进行中,当局应该加大对基础研究的投资,以确保氢燃料技术具有最大的效用。一个很有前景的领域是吸收材料,它可以结合并释放氢,不需要极高的压力就可以储存氢。
由含有19.6%氢的氨硼烷组成的材料可以在危险较小的环境中使用。纳米材料的进展进一步多样化的领域存储前景,镍、镁和碳纳米层都被考虑在内。这一领域的实用性的改善将从根本上彻底改变这个新兴的行业。
政府应该考虑的另一个领域是氢燃料的危险。氢元素是高度易燃的,人们不需要追溯到很久以前就能看到氢飞艇灾难的图片。
考虑到氢燃料储存的压力,空气中的任何泄漏都很容易导致最微小的火花爆炸。对于氢气来说,引发一场爆炸所需的能量要比造成同样事故的汽油少得多。这意味着在封闭的空间,如停车场或地下隧道中有特殊的危险。
应大力增加对通风系统和泄漏检测的投资,以提高行业的信心和安全记录。火焰检测技术也应该成为强制性的基础设施,因为氢有一个隐蔽的习惯,即在露天燃烧也是一种几乎看不见的火焰。
接受常态化燃料作为日常生活的安全方面将是赢得消费者接受的关键。
创造一个氢燃料的全球市场并不容易。上述的挑战和策略意味着研究的成本可能由消费者负担。然而,应对气候变化的长期好处是显而易见的,客户是否愿意为了实现这一目标而接受更高的价格还有待观察。
政府应该愿意补贴下一代绿色汽车,以激励这样一个市场的增长。在过去的十年里,中国在电动汽车方面已经取得了积极的进展,因此,中国将很好地确保一个健康的国内市场能够增长,并在全球树立一个环境友好的榜样。
随着石油价格和可用性的波动,人们对氢燃料技术的潜在可取之处的兴趣比以往任何时候都大。尽管存在挑战,但这种替代燃料很容易获得,经过充分研究,效率更高,是未来可持续发展的主要候选者。
中国应继续与该行业密切合作,以促进确保其更容易获得的途径。在未来的几十年里,通过这些努力所形成的国内市场无疑将处于世界领先地位。