未来的氢燃料电池汽车，本文主要内容关键词为：燃料电池论文,未来论文,汽车论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
像机器人管家和好滋味的豆奶一样，以燃料电池做动力的汽车已有新产品出现.如今，有环保意识的驾车族会走进丰田或本田汽车专卖店，争购汽油、电力混用车.而绿色驾驶的最终目标——无污染的氢燃料电池汽车——还是那样难得一见，人们不禁怀疑，这个目标是否能够实现？如果我们现在不能开上它兜几圈的话，那我们怎么能相信那就是未来的汽车呢？
假如你和我一样，既是环境专家又是车迷的话，这一问题就显得更急不可待了.所以，在六月一个闷热的下午，当我去位于华盛顿特区郊外的一个试车场，要驾驶三辆而不是一辆氢燃料电池汽车的时候，我不禁心跳加快.车确实停在那里，而且能开动，有的甚至还有空调.
先来介绍一下背景知识.燃料电池使来自储气箱中的氢与来自空气中的氧结合，并产生电能，只排出水和热气.由于这种汽车使用时无污染，而且氢取之不尽，用之不竭，也不会被任何国家独占，所以汽车制造商、政府和环境专家都青睐于此.氢是宇宙中储量最丰富的元素，占海洋的三分之二.
世界上各主要汽车制造商都在狂热地研究燃料电池.首批由燃料电池驱动的车队专用车辆有望在近期出厂，而供消费者购买的车辆将在2008年左右上市.尽管在美国还没有公共加氢站，但汽车制造商们公认这是好车，加上政府的鼓励措施，将会很快出现适量的燃料供给设施.这些基础设施又将供养更多的车，增加的车再供养更多的加氢站，如此循环，直到最终氢取代汽油.
但是，如果燃料电池汽车性能低于其对手传统汽车的话，那就什么都不会发生.这也是我最初到弗吉尼亚州麦克利恩市的特纳—法尔班克公路研究中心参加试车活动的原因.作为由能源部和美国汽车研究委员会共同举办的“2002年未来汽车大会”的一部分，这项活动吸引了大约50名记者、工程师和政府官员参加.一系列未来型汽车在我们面前驶过，其中有先进的汽油电力混用车、高压喷射柴油车和电池驱动的运动专用赛车.
大家饶有兴致地观看评说着，显然议论的焦点是三辆氢燃料电池车，其中两辆是日本造的，一辆是美国造的.这三辆车初进车道的时候，除了尾气管与众不同外，看起来与其他车型别无两样.我弯下腰细细观察那辆福特Focus FCV.我没有看见滚烫的向外排放有毒气体的排气管，取而代之的是一个开在后保险杠上的小格，一滴滴纯净的水从那里滴出滴到沥青路面上.这真是一次革命.
在驾车测试过程中，我发现日本燃料电池车反应快，噪音低，且操作简便.令人惊奇的是，这两辆都是混用车.除燃料电池外，它们还配有辅助动力能源系统，用以协助加速和爬坡.当我和丰田的工程师贾斯廷·沃德驾驶他们公司宽敞的FCHV-4型车（Highlander SUV的改进型）急驰的时候，他告诉我：“燃料电池和蓄电池配合使用是很有道理的.燃料电池适于在稳定负荷下工作，所以当你踩油门时，蓄电池就能起到助推作用.”根据从Prius汽油电车混用车中得到的经验，丰田在此车中配备了同样的镍金属氢化物蓄电池组.该车的再生制动装置也充分利用了能量，使其避免作为热能流失掉.从80千瓦（107马力）电动马达传出的细微的“嗡嗡”声有助于文明驾驶.报告所称的每小时约149.7公里的最高车速，使得该车像是为美国公路量身订做的一样.
沃德说，“日本很重视燃料电池.东京已有两家加氢站，不久还要增加五个，政府非常支持这项技术.”丰田也如此.他们把燃料电池做成内置式的，有别于其他汽车制造商.这样做的优点显而易见：丰田的工程师们把燃料电池组放在发动机机罩下，而有些厂家则投机取巧，如将底盘提高数厘米.沃德说：“我们坚决反对把燃料电池装在底盘上，那样乘客的脚部就要抬高，乘坐舒适度就会降低.”
本田参展的燃料电池混用车FCX-V4也同样精工细作，驾驶起来和传统的本田Civic几乎没有区别.“我们在技术上的独到之处是，使用超级电容器代替蓄电池来辅助燃料电池”，本田的工程师史蒂夫·马蒂森这样认为.电容器将电能储存在一对积聚正负电荷的金属片上，这种储存形式是物理作用而非像蓄电池那样的化学作用.电容器获得和释放电压的速度比蓄电池快得多，但单位体积上储存的能量较少.理论上讲，本田车提速应与丰田一样快甚至更快捷，但实际上很难检测出它们的差别.
那天，我最后体验的是福特的Focus，也是最不如人意的一辆车，让我不禁想起了我在大学时代拥有的那辆1966年出厂的大众汽车的Microbus.“提速确实不够快捷”，加州西萨克拉门托的福特公司燃料电池合股事务办公室的经理安东尼·埃泽特承认道.为了维护福特公司，埃泽特解释说这辆车只是早期原型，仅靠燃料电池驱动，福特下一代成型产品也将是混用型车.他说：“整个行业都在走混用型车的道路.”
除了缺少加氢站，氢燃料电池汽车面临的最大障碍是行驶距离问题.现在大多数的燃料电池汽车都有一个或多个碳素纤维包裹的铝制储气箱，氢气以253.2～351.6千克/平方厘米的压力被充入箱内.即使在此压力下，储气箱所储的氢气也只够行驶约288公里.研究表明，这不足以使多数美国驾车族满意.“这就是为什么很多意见都说要将压力提高到702.9千克/平方厘米.”马蒂森补充道.
但如此一来就又有一个问题：一个球迷父亲是否会接受用装有充满超高压力的易燃的氢气的储气箱的车载着孩子来回穿梭呢？沃德坚持认为储气箱是极为坚固的，“我们用起重机把它升高约30.5米，再让它砸到地面上，结果什么事也没发生.一旦汽车失事，箱体不会被击穿，只会滚到一边.”如果事故很严重，以致供气管线断裂，那么多个关闭阀将会启动——惯性传感器、动力损失传感器和周围温度传感器会切断所有泄漏的气体以防火灾.
即便如此，还有一个观念问题.加州燃料电池合作事务办公室的经理乔·艾尔温说：“人们对燃料电池的理解普遍不高.当你给人们做详细解释时，他们喜欢这个概念，但总是担心安全问题，总是提起‘兴登堡号’飞艇事件.”最近的研究也许能减少人们的恐惧.研究表明，1937年“兴登堡号”的火灾是由易燃的表皮引起的，而不是由氢燃料爆炸引起的.随着燃料电池车离我们越来越近，但愿我们听到更多的是关于汽油箱的危险性.
我还不敢确定公众是否会购买这种车.但我花在试车场上的半天时间证明，氢燃料汽车是真实的，并且，“美味”已近在眼前.