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庞青年首次披露"水制氢"技术 为啥说他在"忽悠"人 已经被国外弃用

2019-05-28 10:02:24 来源:第一财经

面对来自全国上下的质疑,青年汽车掌舵者、61岁的庞年青终于开口了。

“‘车载水解制氢技术’需要用到铝粉、水。”在“水制氢”故事发酵两天后,5月25日,庞青年对第一财经1℃记者说,同时还需要在里面添加一种由纳米材料组成的“神秘”催化剂。事件发生后,5月24日,1℃记者向社会首次披露了该技术权威基本原理(详见第一财经5月24日《揭秘“水氢燃料车”,商业噱头还是可行技术》)。

1℃记者通过调查发现,庞青年口中的这种技术,在欧美等发达国家并不新鲜。“美国至少在20年前就进行这方面的研究了。”曾在欧美国家参与氢能研究的一位权威专家在接受1℃记者采访时说。

水解制氢技术在欧美等发达国家已经被反复试验过,最后统统被美国能源部认定在车用领域没有商业可行性。如今,这种技术还躺在这些国家的实验室里。

技术仍处于研究和试验阶段

从科学原理来说,通过水、金属或金属氢化物以及某些催化剂添加物,在酸性或碱性条件下与水反应可以获得氢气。真正的燃料其实是金属氢化物或者是金属,水只是反应物之一,水通过参与化学反应把金属或金属氢化物消耗掉从而产出氢气,并不是水自发变成氢气。采用这类科学原理的制氢方法目前还无法应用在车用领域,现在唯一商业化的氢能汽车使用的是储存在高压储氢瓶中的压缩氢气。

南阳高新区管委会发布的“南阳高新区与青年汽车项目合作相关情况说明”显示,此次“水制氢”事件的主角车载水解制氢技术的基本原理,是“铝合金粉末+催化剂+水”反应制氢。

对此,上述曾在欧美国家参与氢能研究的权威专家向1℃记者解释说,通过反复试验,国外早已发现,水解制氢技术的具体操作条件、工艺、设备以及经济性、安全性、环保性和环境适应性等多项指标显示,目前,这种技术并不合适广泛商用在汽车领域。

他进一步解释说,水制氢在车用领域至少面临三个艰巨的挑战。首先,铝合金粉末与水反应置换出氢气不能采用普通铝材料,需要对金属铝进行大量改性和加入添加剂,成本极为昂贵;其次是这样的反应往往需要在酸性或碱性条件下才能有效的发生化学反应以获得氢气,但这种反应过程具有很强的腐蚀性,反应控制困难,相关设备结构复杂,对耐腐蚀性要求很高,成本也很高昂;还有就是经过化学反应后所产生的金属水化物(浆状物)产物具有一定的腐蚀性和环保毒性,不易回收和再生使用。

1℃记者通过查阅国内多家高等院校的多篇有关水制氢的学术论文发现,目前,水解制氢技术仍处于研究和试验阶段。

比如,来自华南理工大学化学与化工学院的一篇名为《铝水反应制氢技术发展进展》的论文举例说:“铝表面致密的氧化层阻止了铝水的接触反应产生氢气。在目前的一些除去钝化层的方法中,如加碱法、熔融法、合金法等,加入一定浓度的碱溶液是一种快速、比较行之有效的方法。然而,碱的强腐蚀性一定程度上限制了铝水反应制氢的应用。因此,寻找一种更安全、更有效地除去氧化铝的方法仍是当前研究的方向之一。”

金属铝虽然具有很高的反应活性,但由于其表面有一层致密的氧化膜,阻碍了铝与水的接触反应,所以要实现铝水反应,关键要出去这一层氧化膜。

有知情者向1℃记者透露,庞青年口中的由纳米材料组成的“神秘”催化剂,其作用就是消除铝表面致密的氧化层阻止铝水的接触,加快铝水反应速度,提高铝水反应生产氢气的转化率。

南阳高新区管委会上述声明显示,车载水解制氢技术由湖北工业大学与青年汽车自2006年6月起联合研发,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,目前已取得相关专利。

1℃记者通过查询发现,该校官网公布的一则关于“车载铝合金水解制氢技术”的说明称,为了提高铝水反应速度,由该校董仕节教授带领的团队提出的方法是,通过优化制氢铝合金的成分以及制备工艺来获得具有高活性的产氢铝合金,实现快速水解制氢。

“说明”还显示,董仕节团队的水解制氢铝合金及其制备方法,主要是采用机械合金化的方式,在金属铝粉中添加少量低熔点金属和无机盐制备出在常温常压下能与水反应产生氢气的水解制氢铝合金。

这种用途并不现实

也是在5月26日,董仕节向媒体宣称,团队开发的高效低成本的铝合金水解制氢材料,已获得授权专利10项。“是一项实实在在的科技创新,美国等国家也有类似技术,但我们的技术在制氢速度、效率等工业化制备应用上已处于世界先进水平”。

但相关资料显示:目前新式铝合金加水产生氢气的反应需要非常高温,反应速度也非常缓慢,转换效率仅达50%。

1℃记者从正在进军氢能产业的国家能源集团获得的一份研究报告显示,目前,常规的制氢方式主要有:化石燃料制氢、工业副产制氢与弃电制氢。这些制氢方式的终端氢气价格与汽油价格相当。这份报告也没有提及青年汽车所使用的“水制氢”方式。

与南阳高新区管委会在上述声明提到“车载铝合金水解制氢技术”的研发时间不同,庞青年宣称,他是从2003年开始带领相关技术员开始从事水制氢技术研发的。

即便如此,国内一位不愿意透露姓名的氢能专家在接受1℃记者采访时说:“青年汽车的水解制氢技术,并没有实现真正的创新和突破。这种技术只是在欧美国家的研发基础上,找到了一个用途(汽车)而已,而且这种用途是已经被国外放弃的方向,并不现实。”

这位氢能专家补充说,这类化学反应对水质的要求往往都较高,绝无可能如青年汽车所宣称的那样可以使用任何水源。有学者认为反应产物可以经过再加工制取价格较高的副产物,实际上这不但牵涉到需要完善的回收体系,更重要的是目前对反应产物的回收仅仅是从实验室阶段进行过再加工试验,实验结果表明,这样的回收工艺存在着高能耗和高污染的问题。

“目前(青年汽车打造的“车载水解制氢技术”车)还没投入市场,更不能上牌,只能在自己厂区试试。”5月25日,庞青年向包括第一财经在内的媒体记者说。