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德国汉堡计划全面普及环保的氢能源,但好像没那么容易

Stanley Reed · ·

目前氢能源汽车的研发仍然卡在原型阶段,而且面临种种问题

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德国汉堡电——汉堡市著名的仓库区里有一个造型圆滑的“加油站”。这个“加油站”不光外形新颖,提供的燃料更是极具未来特色。

“加油站”看起来像是遍布管线和燃料罐的小型实验室,通过电力维持日常运作。两个白色的“油泵”已经准备就绪,随时可以输出氢能源。氢是一种清洁能源,燃烧后不会像汽油或者柴油一样向大气排放能对全球气候产生不利影响的各种物质。当然,它和普通加油站也有共同点:收银台布置在常规位置,还顺便兜售各种零食。

对于这个特殊的“加油站”而言,目前是万事俱备,只缺顾客上门。今年春天,整个“加油站”里唯一一个使用油泵的人是在这上班的员工:他要学习如何给公司的汽车补充氢燃料。

瑞典大瀑布电力公司(Vattenfall)曾经做出预测,认为氢能源汽车(尤其是公交车)的数量会在未来大幅度提高,因此市场对氢燃料的需求将大大增长。2012 年,他们斥资六百万欧元建起了这座“加油站”。不过目前氢能源汽车的研发仍然卡在原型阶段,而且面临种种问题:成本过高,电动汽车的竞争,社会各界的忧虑。虽然各方对氢能源汽车的担忧可能有些夸张,但人们的确对这种产品的安全性有所质疑。

瑞典大瀑布电力公司的卢茨·维斯正在柏林给一辆氢能源汽车补充燃料。目前,德国境内仅有大约 260 辆氢能源家用汽车。图片版权:Thomas Peter/路透社

在一个摆满储存氢气加压罐的房间内,瑞典大瀑布电力公司商业开发部门经理阿纳·雅各布森(Arne Jacobsen)接受了采访。他说:“我们尽量不在这个房间里吃午餐,也不让客人在这里停留太久。”据悉如果氢气燃料泄露到空气中,它们将引发巨大的爆炸。

汉堡的“加油站”是这座港口城市氢能源计划的一部分。它体现了这种清洁燃料的巨大吸引力,也展示了普及氢能源所面临的挑战。

通过技术手段,氢气将进入汽车内的燃料电池。接着氢气与氧气混合,生成电荷来为车辆提供动力。这种汽车排放的尾气中只有水蒸气,没有其他任何物质。

相较于普通电动汽车而言,氢能源汽车也有着巨大优势。它们续航能力更强,补充燃料的速度也更快。在这一点上,氢能源汽车与传统使用汽油或者柴油的汽车非常相似。

美国放弃承担应对全球气候变化的全球主导者地位后,像德国这样的国家便跃跃欲试,积极研发测试各种新型清洁能源。德国政府与荷兰皇家壳牌石油公司(Royal Dutch Shell)、戴姆勒汽车公司(Daimler)以及 Air Liquide 这样的燃气行业巨头开展合作。过去的十年中,德国政府为了鼓励氢能源汽车发展共计投入大约十四亿欧元。

汉堡是德国第二大城市,拥有德国最繁忙的港口。政府的巨额投入帮助该市建立起不少氢燃料加油站,使其构成了小型网络。同时政府还鼓励使用氢能源的城市公交车进行公路实地测试,并对研发工作给予资金支持。戴姆勒公司就计划在今年推出一款氢能源 SUV 汽车。

但是,政府的财政支持暂时还没有转化成商业领域的繁荣成功。

目前,德国境内仅有大约 260 辆氢能源家用汽车,氢能源公交车的数量也仅有 16 台。相比之下,普通电动汽车的数量则大得多:德国电动汽车和混合动力汽车的总数大约为 5.5 万辆。

今年三月,Coradia iLint 列车在铁路上测试运行。图片版权:Gordon Welters/《纽约时报》

丰田公司是全球最大的氢能源汽车制造商之一。今年,他们宣布全面召回旗下的 Mirai 氢能源汽车。这使得氢能源汽车的发展遭遇重大挫折。虽然丰田对氢能源汽车的支持力度没有改变,但其他大型汽车制造商已经将越来越多的资源投入到普通电动汽车领域。

国家氢能源和燃料电池技术组织(National Organization Hydrogen and Fuel Cell Technology)负责管理德国政府在能源燃料领域的各种项目。该组织主席克劳斯·伯恩浩夫(Klaus Bonhoff)说:“我们此前的一些预期的确没有实现。”即便有些失望,伯恩浩夫依旧表示德国政府可能会继续支持氢能源汽车的发展。为了减少汽车尾气对全球环境的污染,我们需要研发更多新的技术。

与德国其他地方一样,汉堡这座朝气蓬勃且商业繁荣的城市也展现出它对氢能源和其他清洁能源技术的巨大支持。

汉堡的机动车保有量不断提升,港口内还有很多排放大量浓烟的观光游艇和其他船只。该市政府想要将少机动车和各种船只对空气的污染,同时刺激清洁能源领域经济发展,创造更多就业岗位。汉堡附近有很多风电场,每天能产生很多超出日常需要的电能。从另一个环保的角度来讲,大规模发展氢能源可以充分利用由风能转化而来的电能。

虽然发展氢能源是一个漫长的过程,但是一个通勤列车项目却即将投入使用。今年,氢能源通勤列车第一次上路测试,时速达到每小时 50 英里(约合 80km/h)。等该项目正式投入使用后,氢能源通勤列车的最高时速可达 85 英里/小时(约合 135km/h)

Coradia iLint 是由法国阿尔斯通公司打造的氢能源列车。其续航能力虽不足以支持长途运输,但满足市区通勤却没有问题。图中为该车在德国萨尔茨吉特市补充燃料。图片版权:Gordon Welters/《纽约时报》

这辆列车由法国阿尔斯通(Alstom)打造。该公司氢能源列车原型项目经理施特凡·施兰克(Stefan Schrank)说:“这辆列车就像我们的孩子。我们为它感到骄傲。”

阿尔斯通公司正在努力开展研发,想要降低氢能源的成本。

德国大约 40% 的铁路没有实现电气化。阿尔斯通公司高管表示,相比于对这些铁路进行电气化改造的费用而言,用氢能源列车取代柴油机车的成本会更低。

汉堡市已经向阿尔斯通公司购买了氢能源列车,首批订购量为 50-60 辆。施兰克估计,如果这批订单能够如数交货,那么氢能源列车将实现收支平衡。据悉阿尔斯通公司和德国政府已经在这个项目上投入了大约八百万欧元。

Coradia iLint 顶部安装有燃料电池,负责为列车提供动力。图片版权:Gordon Welters/《纽约时报》

类似于这样的市区通勤列车非常适合以氢气为能源。阿尔斯通公司计划在安全的地点建立燃料供给系统,比如经过他们审核考察的铁路站场。

施兰克表示:“每天晚上我们都知道即将进站的氢能源列车的具体信息。我们可以为其补充满燃料。”

相比氢能源列车而言,想要在飞跃全球的飞机上使用氢能源的难度恐怕更大。空客公司已经开展过试验,试图利用氢气来驱动飞机的紧急电力系统。如果这一技术最终成熟落地,那将大大降低飞机产生的空气污染。

在全球性氢能源补给设施网络建立起来之前,空客公司并不想在飞机上大规模安装这种系统。巴纳比·劳(Barnaby Law)是空客公司氢气和燃料电池项目的项目主管,目前他就在汉堡办公。他表示:“要想大规模推广这个系统,必须降低成本以保证经济上的可行性。”

即便是构建氢能源汽车或者公交车网络都困难重重。汉堡市拥有四个氢燃料补给站。如果氢能源汽车拥有者在补充燃料过程中能够做到小心谨慎而不引发事故,那这四个补给站便已经足以满足需求。

价格也是导致氢能源技术难以普及的重要因素。氢能源家用汽车的价格差不多是普通电动汽车的两倍。

根据要求,汉堡公交车运营商 FFG 公司要在明年全面使用零尾气排放的公家车。目前该公司正在测试六辆部分采用氢能源的公交车。据悉这是他们对三十六辆汽车开展低尾气污染试验的重要组成部分。FGG 公司机车技术主管菲利普·腾斯(Philip Thetens)介绍称,本质上来说这些公交车都是专门定制的,每辆车的造价大约是普通柴油公交车的四到六倍。测试结果表明,氢能源公交车更容易出现故障,而且维修难度很大。

今年三月试运行过程中,Coradia iLint 列车驶过萨尔茨吉特。据估计,该列车的最高时速可达每小时 85 英里。图片版权:Gordon Welters/《纽约时报》

氢能源汽车技术的发展还面临一个民众认知的问题。1937 年,以氢气为能源的德国兴登堡号飞艇(Hindenburg)在新泽西州上空爆炸。氢能源领域的高管则表示,他们已经研发出各种设备和安全措施,能够确保人们安全的使用氢能源。

托马斯·比斯特(Thomas Bystry)是荷兰皇家壳牌石油公司负责德国氢燃料补给站的主管,他说:“世界上充斥着太多关于氢气的虚假信息。”壳牌石油称氢气的危险程度并不比汽油高。

像壳牌石油和空客这样的公司都认为,氢能源技术之所以面临种种困难,主要还是因为这一技术目前处于发展的初级阶段。他们计划用数十年时间完成技术,从而推出新的产品。

空客公司的巴纳比·劳告诉我们:“回首百年之前,我们还在用马车和蒸汽机车。任何一种未来燃料的发展过程都会面临不可避免的困难的阵痛。”


翻译 糖醋冰红茶

题图来自 Wikipedia

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