查证者：杨碧旺丨德国勃兰登堡州工业大学（BTU）物理教师

我们都知道车辆行驶离不开油或汽，然而两者既价格昂贵，又可能造成污染，于是就有人想到说，要是能有一台不烧气烧油，只“烧水”的车就好了。如果车载水能实时制取氢气，用氢气燃烧产生的热能来驱动汽车，这样车辆只需加水就可行驶了，这样岂不是既清洁，又环保？这是真的异想天开，还是确实有理可依呢？想知道水氢汽车靠不靠谱，我们先来了解一些基本知识。

把氢作为燃料来驱动汽车，是可行的。氢和氧发生反应以后放出能量，为发动机提供动力。它的排放物是水，没有硫化物氮化物这些空气污染源，甚至没有二氧化碳，所以单从排放上来说很环保。2018年9月16日，在德国下萨克森州的城市布雷默弗德（Bremervörde），由氢燃料电池技术驱动的车辆在公共交通线路上开始服役。但是由于技术难度以及造价问题，此类型的车辆还没有到大规模推广的程度。这次投入应用，更多的是示范意义。

除了环保，氢作为燃料还有别的优点。燃烧1公斤汽油能得到4730万焦耳的能量。燃烧1公斤氢能产生14160万焦耳的能量，大约是汽油的3倍。也就是说，汽车加上1公斤的氢，就能当3公斤的汽油来用。

这两个优点听起来挺好的。但是实际应用就没有那么容易了。氢气在常温常压下是气体，体积大，你总不希望每一辆汽车后面都带一个大气球吧。

为了减小体积，在不能降低氢气温度的情况下，只能增大压强。但是这样就带来一个安全性的问题。可是即使加上很大的压强，比如某车型采用的先进的70兆帕（也就是大约700个大气压）储氢系统，因为氢燃料要占用很大的空间，所以其氢气储量也只有4.34公斤。即使换算成汽油，也只是相当于13公斤。如果换算成体积，是18升左右。

还有一个问题就是，氢气从哪里来？在地球的自然界里，几乎没有氢气（不敢说100%没有，反正极少极少），氢气基本都是人工制备的。而绝大部分的氢原子都是和别的原子结合在一起的，比如和碳原子结合（比如汽油），和氧原子结合（比如水）等。那制备氢气也要消耗能量，最熟悉的方法就是通过电解水来获得氢气和氧气（高中的化学课上讲过）。消耗电能把水分子里面的氢和氧分开，生成氢气和氧气，找容器把氢气存起来。需要的时候再把氢气和氧气放在一起发生化学反应，放出能量，这时候氢气和氧气又结合成了水。需要注意的是，在这个过程中放出的能量还没有当初消耗的电能多，总之是亏了。

那么我们一开始提到的设想，“实时制取氢气”是不是就能解决氢气太占体积的问题呢？

要知道，9公斤的水才能提取出来1公斤的氢气。如果我需要10公斤的氢气（总的燃烧值相当于30公斤的汽油），我就需要90公斤的水，这个似乎也不轻啊。当然，我不需要一次加满，可以少加点儿，快用完的时候找水就行了，超市里有很多的饮用水可以用。这么看来，也不算是硬伤。

不过还有一点疑惑，氢气哪里来的？要想实现“车辆只需加水即可行驶”，看来氢气是从水那里来的，那咱们就要电解水了。需要电能的话，用的是蓄电池吗？上文已经说过了，电能制备氢气，氢气再放出能量，到手的能量已经比当初的电能少了。反正电池已经在车上了，为什么不用电池直接驱动车辆呢？所以想要实现“车辆加水即可行驶”实际可能有点儿本末倒置了。

总之，我的结论，“车辆只需加水即可行驶”是很不靠谱的。要想实现这个设想，还需未来继续研究和努力。

本文编辑：marthaywang

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