除了电动车，新能源汽车里还有一种挺新奇的车，它们是用氢气当燃料的。你有没有听说过这种车？
氢气，就是那个能让气球升空的气体，对吧？说到用氢气做燃料的汽车，难道它们也要像气球那样飞起来不成？
这么说吧，那就是小看氢气了。这种气体不光能给气球打气，它还能烧呢，烧完之后剩下的就只有水，真的是超级干净的燃料。
【以氢气做燃料的内燃机】
说白了，内燃机就是那种燃料在它自己内部燃烧的装置。你想象一下，就像是燃料在机器肚子里自己烧起来，给机器提供动力。这名字挺形象，一看就知道是咋回事。
燃料烧起来会发热，这热乎气儿让空气鼓起来，鼓起的空气再去推内燃机里的那些部件动起来。这么一来，热能就变成了机械能。经过这么一套转换，汽车、飞机、轮船就能开动了。
因此，从内燃机的工作原理上讲，只要是可以烧的东西，理论上都能塞进它里面当燃料用。就像咱们平时常见的汽车，它的动力就是靠烧汽油的内燃机提供的。
1883年，德国有位名叫戴姆勒的科学家，他搞出了世界上第一台汽油内燃机。从那之后，内燃机就跟着人类工业化的大潮，嗖嗖地往前冲。一直到今天，尽管电力也在使劲儿往前挤，但内燃机还是在各行各业里稳稳当当地坐着头把交椅。
不过，汽油这玩意儿终究是会用完的，它不是科学家随便说说吓人的。而且啊，汽油要是烧得不彻底，就会放出坏东西，比如一氧化碳、氮氧化物这些有毒的气体，粉尘和烟雾也跟着一起来捣乱。现在城市越来越大，车也越来越多，早晚高峰堵得不行，那些车在路上排成长队，不停地冒黑烟，这对环境和咱们的身体可越来越不好了。
所以，为了既有力气又环保，有些科学家就说，咱们还是得用内燃机，但别再用汽油内燃机了。换句话说，就是得找个比汽油更好的东西来烧。
氢气，看起来就像是那个潜力股选手一样。
【为什么说氢气是理想的燃烧气体？】
首先，氢气作为能源使用，那可是超级环保的。
氢气要是跟氧气一起烧，那出来的就只有水。你要是往水里加点盐溶液，然后再通上电，嘿，这水又能变回氢气和氧气了。说起来，整个这套流程，它一点脏东西都不带产生的。
再来说说，氢气这东西热效率特别高。热效率嘛，就是衡量燃料烧起来能产生多少热量的一个标准。就是说，同样的重量，哪种燃料烧起来释放的能量多，它的热效率就高，也就能让内燃机转得更有劲。
说起来咱们现在用的燃料，除了核燃料，氢气那热值可是顶呱呱的，比汽油还高出三倍呢。换句话说，你要是开同一辆车，用一公斤氢气当燃料，能跑的距离是用一公斤汽油的三倍远。
说起用氢气当燃料，咱们可不能在车后头挂上一堆氢气球，那太不切实际了。实际上，得先把氢气变成液化气，然后把装有这些液化氢气的罐子装到车上才行。
早在1807年，瑞士的科学家们就开始琢磨怎么用氢气当燃料来造内燃机。时间一晃，到了1972年，美国的洛斯阿拉莫斯国家实验室真的把一辆小轿车变成了氢内燃机车。他们往发动机里灌满了液态氢气，结果这车一口气跑了274公里远。
洛斯阿拉莫斯国家实验室可真是个厉害角色，它是美国顶尖的三个核武器研究地之一，第一个原子弹就是出自这里的手笔。所以说，那些水平不够格的实验室，想模仿他们的成果都难，就更不用提把这款车型大批生产出来了。
但是，当他们取得成功后，像苏联、德国这样的发达国家，包括我们国家，都对氢内燃机产生了浓厚兴趣。于是在上世纪七十到八十年代初，都着手开始自己的研究。然而，在那之后的很长一段时间，大家研发出来的产品都只能局限在实验室里进行测试。
到了2006年，福特公司推出了一款名为E-450的氢动力公交车。这辆车配的是V-10型号的氢能发动机，氢气储存量达到了6.8升。最开始，这款公交车是在美国的佛罗里达州亮相的，后来还慢慢扩展到了北美其他城市。这事儿就意味着，氢动力车真的开始走进咱们的生活了。
2008年北京国际车展上，咱们国家亮出了首款氢内燃机跑车。这车是北京理工大学团队设计的，虽然还是个概念车，但表现挺给力。它用压缩氢气当燃料，跑起来跟燃油车一样带劲，而且燃料用得更高效。加满氢气，能跑230多公里呢。其他国内汽车厂家也不甘示弱，都拿出了自家的氢能发动机。
不少大牌车企也盯上了氢内燃机这块地盘，比如宝马，早在2007年就搞了个Hydrogen 7出来。马自达也不甘落后，弄了个既能烧汽油又能烧氢的Mazda RX-8。到了2021年，丰田更是厉害，直接开着一辆能烧氢气的赛车去参加了耐力赛。这赛车的发动机可是特制的，喷嘴、火花塞都为了烧氢气改过，就是为了让燃料用得更彻底。
不只是汽车行业，就连造飞机的巨头空客公司也开了场发布会，说他们打算在2035年用上零排放的飞机。这架飞机是以空客A380为蓝本，装上了CFM发动机公司特别为它搞的氢内燃机和液态氢储罐，计划在2026年先来个试飞。
最近，氢内燃机似乎正火，大家都觉得它要成为新潮流了。不过，你瞅瞅咱们平时，几乎听不到谁说家里买了用氢气当燃料的汽车。就连那些总爱追新潮的大明星们，也没见谁开着这种能“上天”的车子呢。
那问题到底出在哪儿了呢？
【氢内燃机的缺点】
要想拿氢气当燃料，得先搞到大把的氢。不过，现在工厂里大批生产氢气的方法，压根儿跟不上把氢气当燃料用的需求。
制备氢气在工业上有好几种方法，比如用电把水分解开、把天然气弄碎，还有就是让热得发烫的煤跟水蒸气反应。不过后头这两种方法污染可大了，跟保护环境完全是两码事，也就电解水这个方法还算靠谱点。
想要用电解水的方式得到氢气，得往水里加点像硫酸盐这样的盐，让水变成盐溶液。接着，给这盐水通上直流电，就能得到纯度很高的氢气了。不过话说回来，这电可不是白来的，得花钱啊！
想弄出1标准立方的氢气，大概得花3.7元，这是按工业用电的价格来算的。至于1标准立方的天然气，虽然各地的价钱不太一样，但大致也就是在2到3元之间。
天然气嘛，说白了就是一种能烧的东西。你看氢气那么贵，咱为啥不直接用天然气烧得了？
再说了，用天然气当燃料的汽车，对咱们老百姓来说，那可是更接地气、更熟悉的存在。
确实啊，那些开了多年车的老司机们，说不定还记得，天然气汽车，也就是燃气汽车，曾经火过一段时间，给人的感觉就像是要把燃油车给替换掉，成为新潮流。但结果呢，燃气汽车并没有大范围地流行开来，现在几乎都看不到它们的身影了。
燃气汽车以往碰上的难题，氢气汽车也得好好琢磨琢磨怎么应对。
首先，跟汽油、柴油这些液态燃料比起来，气态燃料的能量密度要低不少。就是说，不管你怎么去压缩、液化它，同样大小的储气罐和储油罐，气态燃料能装下的能量就是比液态的少。这样一来，气态燃料车的续航能力自然就下降了。
另外，以前的燃气汽车发动机大多是拿汽油发动机改造的，所以用起来氢气效率不高。说白了，就是开起来感觉动力没直接烧汽油那么足。
说到头，司机们心里总有个过不去的结，那就是——安全。这事儿，对司机们来说，真的是个大问题，怎么也绕不开。说白了，就是得时刻想着安全。
从数字上瞧，氢气的着火点得超过650℃，但汽油嘛，427℃就着了。要是真出啥岔子，汽油其实比氢气更容易烧起来。还有啊，氢气得在空气中占到4.0%到75.6%的浓度才会炸，就是说，至少得有4.0%的氢气混在空气里才会有危险。反观汽油，只要空气中有1%的汽油，就可能引发爆炸，它的爆炸范围是1%到7%。这么一看，数据摆在这儿，氢气当燃料，安全性上确实比汽油更胜一筹。
关于天然气和汽油的争议，以前也有过不少。但说实话，实验室里的那些数据，还真没老司机心里那本账靠谱。在油改气的那会儿，好多开出租的师傅都开玩笑说，自己的燃气车就像个“行走的炸药包”。而那些打算买私家车的人，一想到家里的老婆孩子，还是乖乖选了纯燃油车。
哎，你说氢气这种超级环保的燃料，难道就真没机会展现它的威力，发光发热了吗？
【氢燃料电池】
科学家们才不会因为困难就轻易放弃呢，不然哪还有咱们现在的人类文明啊。他们面对难题，总是会想办法解决，绝不会轻易退缩。要是都知难而退，那人类文明还怎么发展呢？
很多看好氢能源的科学家，选择了一条新路子——那就是氢燃料电池。他们满怀信心地投身于这项研究，不再局限于传统领域，而是把目光投向了氢燃料电池这片新天地。他们相信，氢燃料电池有着巨大的潜力和广阔的前景，能够为人类的能源问题带来新的解决方案。就这样，这些科学家们纷纷踏上了氢燃料电池这条赛道，开始了新的探索和尝试。
氢燃料电池，说白了就是靠充氢气来发电的电池。它其实也是靠化学反应来发电的，不过用的是氢气当燃料，而且用完之后产生的就只有水。跟传统的电池还有充电电池比起来，它可要环保多了。
这种电池是靠让氢气穿过一个装有催化剂的薄膜来工作的。在催化剂的帮助下，氢气从电池的阳极那边穿过薄膜。在这个过程中，氢气分子会丢掉带负电的电子，只有带正电的质子能穿过薄膜到达阴极。而那些丢掉的电子呢，它们会通过外面的电线跑到阴极去，跟空气里的氧气碰头，然后一起变成水。这样一来，氢气里藏着的化学能就变成了电线里能用的电能。
这事儿听起来就像科幻片里的情节，但你知道吗？这种电池其实已经帮我们搞定了一个小工程，那就是大名鼎鼎的美国阿波罗计划。时间回到1971年，阿波罗15号任务成功把两名宇航员送上了月球，他们开的登月车，用的就是氢燃料电池提供的动力呢。
上个世纪的时候，氢燃料电池车就已经能跑到101公里以上的时速了，而且一次充电能跑190多公里呢。
现在，氢燃料电池成了众多汽车大厂明星车型的常客，就像丰田推出的那款Mirai。奔驰也不甘落后，2020年他们就亮出了一款用氢燃料电池做的概念卡车。
不过，氢燃料电池面临的大问题还是成本太高，所以相关车型的价钱也不低，只有少数人能买得起尝个鲜，没法普及给大众。这样一来，像加氢站、维修保养这些配套服务也就不那么周全了。一些公司看到市场前景不明，就停了氢燃料电池车型的研发，转头去搞电动汽车了。
看来，氢能源确实挺诱人的，但要真正走进咱们的生活，恐怕还得等上好一阵子呢。
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