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用初中化学知识就可识破“水氢发动机车”是骗局

方是民 方舟子

  最近《南阳日报》一则报道震惊了世界:“水氢车发动机在河南南阳市正式下线,这意味着车载水可以实时制取氢气,车辆只需加水即可行驶。”该报道称,南阳市市委书记、市长都到青年汽车氢能源汽车项目现场办公,为氢能源汽车项目取得的最新成果点赞。市委书记和市长还乘坐了氢能源样品公交车,“体验的感觉很好,舒适、平稳。”


  有南阳市政府官方支持,有市领导亲自体验,其真实性似乎不容质疑。但是消息传开后,舆论还是大哗。很多人想起了二十多年前的“水变油”骗局,当时有比市委书记、市长级别更高的官员的支持,甚至还有哈尔滨工业大学校长这种级别的科学家支持,但最终还是被证明了是个骗局。有了这样的先例,要让人们再相信科学原理可以轻易被推翻,就不那么容易了。人们在初中化学就已学到了一个知识,要用水制取氢气,需要打破氢原子和氧原子之间的共价键,是需要输入能量的,不提供能量,车辆只加水是制造不出氢气的,也就不可能行驶。据青年汽车官网的介绍,这个项目的秘诀是使用了催化剂。但是初中化学告诉我们,催化剂只能改变化学反应的速度,并不能改变化学平衡,不提供能量,用再多的催化剂也不能用水制取氢气。


  随后,南阳官方“辟谣”,说是报道有误。南阳高新区管委会介绍说:【南阳“水氢发动机汽车”,专业名称是“车载水解即时制氢氢能源汽车”。该技术由湖北工业大学与青年汽车自2006年6月起联合研发,项目名称为“车载水解制氢用铝合金制备的关键技术基础研究”,由湖北工业大学董仕节教授为首的团队研发,2010 年被科技部“973计划”批准立项,其基本技术原理是“铝合金粉末+催化剂+水”反应制氢,目前已取得相关专利。今年5月22日,青年汽车在南阳研发基地试制了第一台样车,定型量产还需要进一步改进完善。】


  原来并不是车辆只需加水即可行驶,也不是再加催化剂即可制氢,还用到了铝合金粉末,而且还是科技部“973计划”项目呢。湖北工业大学更详细地说明该项目制氢原理是利用金属铝与水发生化学反应来制备氢气,并列出了铝水反应制氢的化学方程式。如此说来,“水氢发动机车”应该叫“铝水氢发动机车”才对。但是他们去掉“铝”字,在宣传材料中只突出加水、使用催化剂,是疏忽,还是欺骗?

  通过铝水反应制氢,原理上没有问题,应用上则大有问题。人们首先想到的是成本问题。这种制氢方法,是要耗费金属铝或铝合金的。我们只看金属铝好了。根据铝水反应方程式,2原子铝可制造3分子氢气,铝的原子量是27,简单地算一下就可知制造1公斤氢气需要9公斤铝。我查了一下,铝的价格现在大约是每公斤14元,那么制造1公斤氢气的原料成本至少也要126元,这还不包括把铝做成合金的成本。有很多正规的企业都在研究氢能源汽车,他们当然用的是不同的制氢方法。南阳这个项目跟别人的相比如何呢?我查到国金证券研究所今年年初发表的一篇文章《各种制氢方式的成本、优劣势分析》,里面分析说:“现阶段最佳的制氢和运氢方式搭配为:氯碱工业副产氢+气氢拖车运输,其氢气成本范围在17.9~19.2元/kg。”也就是说,这种制氢方式成本至少是别人的6倍。


  湖北工业大学董仕节教授声称,制氢后的水解产物偏铝酸有较高的利用和经济价值,成本问题可以通过回收水解产物解决。原来这个发动机的主要目的是用于生产价值据称比氢气高的偏铝酸,而不是氢气?氢气只是其副产物?这是在开车还是冶金呢?即便前景像董教授描绘的那么美好,铝水制氢的成本可以降到比别的制氢方法更低,甚至比烧石油还低,那么还有一个问题是永远没法解决的,那就是原料问题。


  据青年汽车老总庞青年近日接受记者采访时说,他们的目标是加100公斤水跑100公里,加三四百公斤水,可以跑360~500公里。这个说法与庞青年2017年8月21日的说法有所出入,当时他已宣布过“全球首辆水氢燃料车在青年汽车诞生”“青年水氢燃料车不用加油,也不用充电,只加水,续航里程超过500公里,轿车可达1000公里。”也许现在采用了别的制氢技术,续航里程缩短成了360~500公里。不能再缩了,再缩就没人会去开这种车了。


  那么按庞青年的最新说法,为了达到这个续航里程,要加三四百公斤水。但是既然是靠铝水反应制氢,光有水不行,还要有铝作为反应物。根据铝水反应化学方程式可以算出,反应所需的铝和水的质量大致相等,要和三四百公斤水反应,需要三四百公斤铝,如果用的是铝合金,需要的量就更多了。所以给这种车加一次“油”,不仅要加三四百公斤水,还要加三四百公斤铝。加水很容易,据称什么样的水都可以,但是到哪去加那么多铝?给一辆车续航就要准备三四百公斤铝,加油站要准备多少铝才够?难道要货车不停地给加油站运输铝?或者沿途还要建一大堆铝厂?


  只说加水,不说加铝,这完全是欺骗。向领导、记者演示的样车也只演示加水,不加铝,是因为铝已经预先加在车里了,样车只开几百米,不会一开四五百公里,不至于把车里的铝用完。这也完全是欺骗。所以这完全就是个不可能具有任何实用性的骗局,对科研人员来说,是为了骗国家科研经费,对企业来说,则是为了骗投资、骗新能源补贴。要识破这个骗局,只需要有初中化学知识,做个简单的计算就够了。这么简单的骗局,居然能够被科技部“973计划”批准立项,能够获得地方政府的支持,说明科技部、地方政府老爷们都应该回炉去学学初中化学。


  2019.5.26.


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