南阳水制氢并非伪科学 最大挑战来自商业化前景不明

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网易汽车5月28日报道  南阳水氢发动机事件让很久没出现在媒体面前的庞青年又火了一把。经过几天媒体和公众的深挖，整个事件逐渐明朗起来。

水氢发动机的说法不准确，准确的应为”车载铝合金水解制氢技术”，其核心原理是铝合金粉末+催化剂+水反应制氢。

重磅预告:网易汽车已前往南阳，实地探访水氢燃料汽车工厂与项目进展，并试乘青年汽车已经交付的氢能源公交车。请各位关注稍后的直播，将有更多猛料呈现!>探访第一现场 南阳水氢汽车事件真相揭秘<

事件发生后，青年汽车集团董事长庞青年在接受采访时候，回应了公众对水氢发动机汽车下线的质疑。庞青年解释到，南阳日报对水氢发动机的用词表述不够准确，当时对外展示的车辆准确的说法是“水解制氢系统+氢燃料电池”汽车，是水解变氢，而不是水变氢，试验车辆最后仍是利用氢燃料电池驱动。

庞青年表示，试验车下线当日有媒体来采访，但公司没有提供新闻通稿，部分术语采用简化说法，导致表述不准确引起歧义。

南阳洛特斯公司厂房

对于这项技术成熟度及商业化前景，庞青年表示，这项系统在技术上的确还不够成熟，还在试生产阶段。企业之前先后生产出两辆水解制氢+氢燃料电池厢式货车，但因试验不成功，主动报废掉。现在生产出来的是第三辆样车，但仍有改进的空间。

庞青年表示，从2006年开始，青年汽车就已与湖北工业大学展开相关科研合作，如今已有十几年的技术攻关。

不过对于这项技术采用了何种催化剂、反应物如何回收利用等问题。庞青年表示，这些都是核心机密，不方便透露。

至于这台车的续航里程，庞青年回应到，加满水设计能跑360-500公里，根据续航能力需要300到400公斤水。

南阳"水氢发动机"测试车底部

至此，在庞青年的回应中，引出了技术合作的另一方-湖北工业大学。

此事成为热点新闻后，水氢发动机技术的主要发明人也终于现身，原湖北汽车工业学院院长、湖北工业大学副校长董仕节表示，“水氢汽车”的专业名称事实上是“车载水解即时制氢氢能源汽车”，其材料和技术均由湖北工业大学研究团队提供，早在近十余年前便投入研究。

经查阅，2017年湖北工业大学官网的一篇题为《董仕节教授团队在新能源铝合金制氢材料取得突破》提到，该团队通过对铝基材料制氢及其水解产物的研究，开发富氢水、应急充电宝、基站备用电源、氢燃料能源汽车等应用产品，推进铝水制氢技术的工业化应用。

该技术的创新点是在自主研发的制氢装置里和水发生化学反应后产生氢气，可实现低成本即时制氢。

车载铝水解制氢技术主要是利用金属铝与水发生化学反应来制备氢气，属于一种制氢技术。铝水反应制氢可用下面的反应式表示：

2Al +4H2O＝2AlO(OH)+ 3H2↑

2Al+6H2O＝2Al（OH）3+3H2↑

董仕节表示，这项技术的基本原理是，铝合金粉末+催化剂+水”反应制氢，目前已取得相关专利。但由于铝合金表面一般有一层氧化膜，这层氧化膜的活性比较低，通常不能跟水反应。如果铝合金表面没有氧化膜，便随时可以和水反应，氢气就出来了，反应过程中需要加入具体的催化剂，不过目前还有一些关键技术没有解决。

董仕节称“只加水就能跑”这个说法不对。

董仕节表示，其团队的技术已经解决了材料、控制等氢气制备等关键环节，青年汽车开发出了可以运行的装置。目前在制氢反应物的更换及后续制氢的稳定性还待进一步研究，如果这些技术难题解决了，相关技术就可完全成熟，在新能源汽车上就可以大规模应用。青年汽车只是使用了团队授权的制氢材料和相关技术，而其他的车用技术及装备来自于青年汽车。

就此，南阳水氢发动机技术层面的问题算是基本搞清。

算算铝水反应的经济账 会发现其商业前景惨淡

业内人士表示，这项商业化前提是解决铝钝化、铝粉分离等技术问题，以及最重要的成本问题。，市场上铝的价格已超过14元每公斤，这个技术中按照9公斤铝制取1公斤氢气计算，生产1公斤氢气成本是120多元，此外再加上考虑将块状铝制成铝粉的费用和能耗，生产一公斤氢气的成本将更高。

目前我国主流加氢站(虽然数量不多)的氢气到站价格为35-45元/公斤，车辆终端加氢价格为60元-70元/公斤。以南阳测试车类型的物流车为例，其百公里耗氢量约为3公斤左右，如果采用加氢站加氢费用在180-210元之间。采用铝制氢成本至少需要360元，此外还需要保证车载制氢系统平稳运行，温度控制、系统损耗等这些非价格成本因素。

如果是客车或重型物流车等百公里耗氢量动辄10公斤场景下，两种方案价格差距可想而知。

不过董仕节表示，制氢后的水解产物也有利用和经济价值，通过使用回收，可解决成本和环保的问题。例如，制氢后的水解产物偏铝酸可以直接作为阻燃材料使用，高品质的偏铝酸可以用于电池隔膜产业，偏铝酸还可以进一步加工成微纳米级氧化铝。但这部分的具体经济账他没有对外进一步解释。

结合现阶段的技术可行性和成本综合考虑，当前水解制氢方案商业化难度依旧很大，或者干脆说都不具备商业化的可行性。

此外，需要说明的是，“水氢”技术所指的是甲醇水蒸气重整制氢技术，其利用甲醇与水在高温下反应生成氢气。此次这个名词被青年汽车”错误借用”了。至于甲醇水蒸汽重整制氢优缺点及前景这里先不做展开了。

燃料电池商业化挑战一:氢气储运仍需提效降本

发展燃料电池，需要全产业链协作，与纯电动汽车路径相似，木桶不能存在明显短板。但当前燃料电池上下游的氢气制取、储运、加氢站基础设施普及、燃料电池反应堆核心技术等都存在短板。

我们都知道，便捷地获得低成本的氢气成为燃料电池行业能否顺利发展的关键。目前我国制取氢气的主要方法有：化石燃料制氢、工业尾气副产氢回收、热分解制氢和电解水制氢等，但每种方式都存在一定的利弊。

1.传统化石燃料制氢是我国氢气主要来源，但这种方案已经不能满足能源和环境发展要求。当前氢气制取尚无最优方案，主流制氢方法优缺点明显；

2.工业尾气副产氢需要在纯化技术上突破。

3.电解水制氢则需要在降低电耗提升制氢量方面需求突破。

4.化学热分解制氢同样当前同样面临成本高等问题。纵观下来制氢这件事上目前尚无一种最优的商业化降本方案。

储运层面，从氢气价格组成来看，氢气储运成本占总成本的20%左右，而技术层面氢气的运输环节同样面临诸多挑战。

液氢和有机液体规模化储运优势突出，是未来的发展方向，但液氢还需要解决成本、能耗和挥发问题，有机液体储氢在提高脱氢速率、降低成本方面需突破。增效降本规模化储运需突破，当前气态储氢技术相对成熟，成本较低应用广泛，但随着燃料电池汽车数量增多，氢需求量也在逐渐增大，当前气态储运成本还无法满足大幅降本的需求，氢气必须发展更高效的储运方式。

燃料电池商业化挑战二:加氢站基础设施建设数量不足

在政策扶持下，近几年我国氢燃料电池汽车发展迅速。数据显示，2016-2018年，我国三年累计销售燃料电池汽车3428辆。但我国加氢站建设却远滞后于氢燃料汽车的发展。《中国氢能与燃料电池年度报告2018》显示，截至2018年11月，中国共有27座建成的加氢站，其中3座已被拆除。缓慢的加氢站建设进展，已经严重影响了国内氢燃料电池汽车的发展步伐。

当前我国加氢站数量远远低于日韩，而加氢站设备相关核心零部件仍需要进口，国产化进程缓慢。

不可否认，新能源路线的产业化不单单需要解决技术问题，更需要打通上下游产业链、基础设施配套甚至政府政策扶持等多维度协调协作。

以加氢站为例，由于关键设备受制于进口，目前一个中等规模加氢站平均建站费用约1000-2000万元，而当前氢燃料电池汽车数量又较少，加氢站多处于运营亏损状态。

好消息是产业政策层面，我国政府一直在积极推动燃料电池汽车发展，今年氢能源发展首次进入政府工作报告，2019年新能源汽车财政补贴也明确，过渡期内销售上牌的燃料电池汽车按去年0.8倍补贴，大幅高于对纯电动汽车补贴，过渡期后地方仍可继续给予补贴，退坡后的地补将转向加氢充电等基础设施建设。

有意思的是，当前南阳市并无运营和在建的加氢站(河南省也仅有一座位于郑州的宇通加氢站)，但政府却采购了72辆氢燃料电池汽车。这一点网易汽车的直播中也会去一探究竟。

燃料电池商业化挑战三:需跨过技术黑箱和成本两座大山

当前，我国燃料电池技术虽然快速发展，电堆、催化剂、膜电极等已实现国产化，但与国际水平仍有差距。燃料电池寿命和低温启动性能与国外仍有差距。

我国70％的燃料电池零部件需要进口，大部分核心技术掌握在国外，所以发展氢能产业的关键之一是核心技术国产化和降低成本。

除去氢的制取和运输等外界因素，氢燃料电池本身面临诸多技术挑战，例如燃料电池铂电极的一氧化碳中毒问题，燃料电池铂电极容易被一氧化碳杂质气体毒害，导致电池性能下降和寿命缩短。

虽然前不久，中国科学技术大学研制出一种新型催化剂，攻克了氢燃料电池一氧化碳中毒休克的问题，延长电池寿命。氢燃料电池目前有很多突破性的创新和专利，但这些技术想真正走向产业化还需进一步跨过成本这座大山。

此外，燃料电池电堆里面有两个最关键的核心部件技术双极板和膜电极，我国自主研发的水平仍与世界先进水平还有一定差距以膜电极为例，膜电极相当于燃料电池的芯片，虽然该项技术可以向国外优秀供应商购买，但获得最核心的膜电极技术授权基本很难。

电堆中的核心材料，包括催化剂、碳纤维、高压氢的管道等仍然需要依靠进口，国产材料方面，目前大多停留在研究机构。

除去技术攻关外，要实现氢燃料电池的商业化应用，降低铂催化剂、电解质膜和双极板三个关键部件的成本不容轻松。

经过十年的发展，燃料电池的成本已经下降了一半多，业内专家普遍认为，2030年左右燃料电池的成本可以达到内燃机的水平。

氢气被认为是当前最丰富的清洁能源，作为汽车燃料被使用时，也能够实现二氧化碳零排放。氢燃料电池汽车甚至被誉为终极技术路线。氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置。其基本原理是电解水的逆反应。

作为真正意义上零排放的清洁能源，氢燃料电池有其独到优势，但发展氢燃料电池关键在于氢能产业和氢能供给技术和体系的建立。我们鼓励技术初期的百花争鸣，铝合金粉末+催化剂+水反应制氢未尝不是一种的新的技术路线，可以去尝试和实测，但目前看与传统的加氢站模式及车辆广泛应用前提下，这项技术商业化可行性很低。

但如果这件事上企业的出发点是为了补贴或获得地方政府的资源支持等其他目的，我们就需要继续深挖到底，好好掰扯一下了，更多内容敬请关注今天我们为大家带来的现场直播。