什么阻止了氢气成为汽车内燃机燃料? 1937年5月6日傍晚,德国兴登堡号飞艇缓

熹然说历史 2025-05-27 22:32:47

什么阻止了氢气成为汽车内燃机燃料? 1937年5月6日傍晚,德国兴登堡号飞艇缓缓降落在美国新泽西州莱克赫斯特海军航空站。这个长达245米的庞然大物,内部充满了20万立方米的氢气,正准备结束它的跨大西洋航行。然而,就在着陆的最后时刻,一团火焰突然从飞艇尾部窜起。仅仅36秒钟,整个飞艇就被烈火完全吞噬,36人葬身火海。 这场灾难的罪魁祸首正是氢气——那个曾经被寄予厚望的"未来燃料"。氢气的燃烧速度极快,火势一旦点燃便如狂风扫落叶般迅猛。更可怕的是,氢气燃烧时几乎看不见火焰,这让逃生变得格外困难。兴登堡号的设计师们原本选择氢气,是因为它比空气轻14倍,提供了绝佳的浮力。可是他们没有料到,这种轻盈的气体竟然如此危险。 兴登堡号的坠毁标志着一个时代的终结。从那以后,人们对氢气的态度发生了根本性转变,从憧憬变成了恐惧。这种心理阴影一直延续到今天,成为氢气难以在汽车领域普及的重要原因。毕竟,谁愿意在自己的车里装一个"移动炸弹"。 讽刺的是,就在氢气因安全问题被人们抛弃的同时,汽油却在汽车工业中站稳了脚跟。20世纪初期,汽车刚刚兴起时,燃料选择其实很多样化。有些车烧汽油,有些用蒸汽,甚至还有电动车。但汽油最终胜出,不是因为它最安全,而是因为它最实用。汽油在常温下就是液体,储存和运输都很方便,能量密度也足够高。更重要的是,石油公司很快建立起了遍布各地的加油站网络,让汽油车可以随时"续命"。 相比之下,氢气的储存就是个大难题。它的密度实在太低了,要储存足够的氢气来驱动汽车,要么得用高压罐把它压缩到700倍大气压力,要么得把它冷却到零下253摄氏度变成液体。无论哪种方式,都需要笨重昂贵的设备。举个简单的例子,我们家用的煤气罐空罐就重16到17公斤,里面装的液化石油气才14.5到15公斤。而液化石油气的密度比氢气高多了,也不需要什么特殊的高压低温设备。要是换成氢气,储存罐的重量可能比里面装的燃料还重,这就像背着一个空背包去旅行,背包比行李还重一样荒谬。 到了现代,工程师们试图重新拾起氢能源这个梦想,但他们很快发现直接燃烧氢气并不是个好主意。氢气燃烧得太快太猛,发动机很难控制,而且燃烧后产生的大量水蒸气会腐蚀发动机零件。于是,聪明的工程师们想出了一个"曲线救国"的办法——氢燃料电池。不让氢气燃烧,而是让它和氧气发生化学反应直接产生电力,再用电力驱动汽车。 当长安汽车推出深蓝SL03氢电版时,66.99万的售价让所有人都倒吸了一口凉气。要知道,同样的车型,纯电版只要20万,增程版更是只需要16万。 氢气最大的问题就是它实在太"轻飘飘"了。这种轻盈在飞艇时代是优点,但在汽车上却成了致命缺陷。氢气的密度只有空气的1/14,要在有限的车内空间储存足够的燃料,就必须把它压缩到极高的压力,或者冷却到极低的温度。现在的氢气车通常把氢气压缩到700倍大气压力,这相当于把气体硬生生压成了"气体砖头"。为了承受这种压力,储氢罐必须用昂贵的碳纤维材料制造,壁厚、重量都远超普通油箱。 这里有个很形象的对比:我们平时用的煤气罐,空罐重量就有16到17公斤,里面装的液化石油气重14.5到15公斤。而液化石油气的密度比氢气要高得多,也不需要什么特殊的高压设备。可是氢气车的储氢罐,往往比里面装的氢气还要重。这就像背着一个比行李还重的背包去旅行,完全违背了常理。 储存问题只是冰山一角,制氢成本才是真正的拦路虎。目前全球制氢主要靠煤炭和天然气,这种"灰氢"的成本在工厂端就要10到16元每公斤。听起来还算合理,但这只是出厂价。氢气从工厂到加油站,需要专门的运输车辆、特殊的储存设备,每一个环节都要花大钱。最终到了消费者手里,价格已经翻了好几倍。 基础设施的缺失让氢气车更加雪上加霜。有人在一个千万人口的省会城市用地图搜索加氢站,结果令人震惊——一个都没有。这可是个二线城市,经济发展水平不算差,但连一座加氢站都建不起来。原因很简单:建一座加氢站的成本是普通加油站的好几倍,不仅需要高压储氢设备,还要配备专门的安全系统。而氢气车保有量又少得可怜,加氢站建好了也没多少客户,这就形成了恶性循环。 技术性能也让人失望。氢内燃机听起来很美好,但实际使用中问题多多。氢气燃烧速度极快,发动机很难精确控制燃烧过程,经常出现爆震现象。而且氢气燃烧产生大量水蒸气,这些水蒸气在发动机内部冷凝成水滴,对金属零件造成严重腐蚀。传统发动机的材料和涂层根本扛不住这种折磨,需要重新设计整套动力系统。 所有这些问题最终都体现在价格上。深蓝SL03氢电版的66.99万售价,其实还是厂家大幅补贴后的结果。如果按照真实成本定价,价格可能更加惊人。相比之下,买一台16万的增程版,剩下的50万够加多少年的油?即使按照现在的油价,也足够开到天荒地老了。面对这样的价格差距,理性的消费者自然会用脚投票。

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