水列为燃料来源，到底是科幻还是科学？

当前有关发展氢能产业及氢能汽车的讨论已经异常火爆，水里含有用不完氢能的科普性文章越来越多，给人的基本映像是中国根本没有能源危机，中国有长江、黄河为代表的内河，有南海、东海、北海为代表的大海，有这些水作为氢气来源，这对世世代代的中国人而已，是不愁能源短缺的？这些科普文章，是讲科幻故事，而不在科普知识。下面讨论一下，水列为燃料来源，到底是科幻还是科学？

一、水作为燃料说法的来源

下面是笔者得到的有关一页PPT的资料。

这个PPT告诉大家，水是未来煤炭的说法源于一步科幻小说。科幻小说发表于1870年，离今天有148年。作者说，一旦煤矿枯竭了，将来可以用水来供热和取暖。这里可以看出，作者说的将来和未来，是煤炭枯竭的那一天。今天煤炭还没有到枯竭那一天，水是煤炭这个将来（未来）还没有来到。什么时间到呢？有专家预测还有100年左右煤炭会枯竭的，按科幻小说作者的构想，要到3018年以后了，水将会变成煤炭能源了。

可以基本认定，”水将会变成煤炭能源“的说法源于科幻小说，而不是科学家的预测。

二、氢气来源于何处？

要发展氢能产业及氢能汽车，尤其是要发展氢能汽车，大家自然要问氢气的来源？供应能不能有保障？许多大咖正面回答了，中国氢气来源非常广泛，成本也比较低，而且举例说明之，之所以没有用起来，也举出不少例子。总之，中国必须发展发展氢能产业及氢能汽车，氢气来源是保障的，且断言氢能说终极能源。这已经是科学家在科学论坛上演说的内容，已经是科幻层面落到了科学层面的课题了。请看下面一张PPT。

这张PPT告诉大家一个常识，在地球上自然存在的氢气（单子）数量极少。但氢气来源很丰富的说法说是什么意思呢？

“数量极少与来源很丰富”不是极其矛盾吗？这个PPT又告诉我们，氢气在自然界多以化合物形态出现。这个解释，氢气在自然界数量极少是客观的，人们要利用氢能，必须从化合物里，进行人工提取，而提取人工却要看人的主观努力和客观作为了。

这里有一个科普，要请讲清楚的前提：

①只有氢气是可以供人们可以利用的能源，而氢化合物自身不是能源；

②自然界水多且是氢化合物，但其不是能源，这是基本常识；

③石油、煤炭、天然气里含有氢元素，但不含有氢气，这是基本常识；

④石油、煤炭、天然气已经是能源了，列为氢能的来源，有何意义？

⑤水可以制造氢气，但是中国却是缺水的国家，用江湖水、还是用海水？是用清洁水，还是用污水，来制氢气，大咖没有细讲？如果是用淡水来大规模制氢气，人喝什么水？

⑥从氢化合物提出能源？要耗费电能？中学电解水实验告诉学生，电可以分解水，可以出来氢气和氧气。但是实验没有告诉学生，产生氢气，用了多少电能？出来的氢气能发多少电？

⑦电分解水，出氢气和氧气，氢气可以发电。这样倒来，倒过去，在工程上有什么实际意义？在经济上有什么价值？

三、发展氢能产业及氢能汽车已经是国家的战略，如何科普的思考？

既然在地球上自然存在的氢气（单子）数量极少，那么氢就是二次能源，是过程能源了。这一点与电是一样的。电是一次能源人工转换过来的，电是二次能源。为什么进行能源要转化呢？这是科普，要讲清楚的地方。

①石油、煤炭分散供给终端用户，其运输困难，浪费大，终端用户消耗石油、煤炭一次能源污染环境，效率比较低；

②石油、煤炭在生产地转化电能，向终端用户运输简单、方便、灵活，终端用户消耗电能比较清洁、能效比高；

③石油、煤炭在生产地转化电能，生产中的污染源，可以集中处理，便于技术升级，可以有效地减少污染物对外排总量；

④电是二次能源，与氢是二次能源相比，电自己不能存储，目前通过化学存储法，可以存储在电池里；

⑤氢是二次能源，与电是二次能源相比，氢又是含能体能源。氢气可以直接燃烧做功，这个与天然气具有同样的性质。但是氢气更清洁、更环保。

⑥氢燃料发动机的发明，可以通过电化学的方式来发电，比氢气燃烧更科学、更方便、用途更广泛。

四、发展动力电池电动汽车与发展氢能汽车，彼此是什么关系

氢是含能体能源，可以直接用内燃机做功，历史有厂家研发过氢气内燃机汽车，随技术进步，目前提倡氢燃料发动机而已，氢燃料发动机是发电系统，与电机驱动车轮历史进程而吻合；

站在电动汽车的角度来说，其电源目前基本上已经三种了，一是车载内燃机发电机系统发的电；二是动力电池（存储电池）从电网来的电；三是车载氢燃料发动机系统发的电。

不过，车载内燃机发电机系统发电技术，被认为落伍了，而车载氢燃料发动机系统发电技术被认为更先进些而已。目前在大力推广应用的是动力电池（存储电池）从电网来的电的电动汽车。换一句话，发展车载氢燃料发动机系统发电技术，对电动汽车而已，是好事。发展氢能汽车，就是多一条发展电动汽车的途径。

目前的困境是：

①许多光伏电站、风能电站、小水电站发电是间歇性的，不便于上网，通过制氢气，可以把这一部分电存储起来；

②晚上，电网的电有富裕，目前在白白地浪费掉了，通过制氢气，可以把这一部分电存储起来；

③有些小煤矿发电上网比较困难，通过制氢气，也可以把这一部分电存储起来。

一句话，发展氢能汽车，有利改变目前能源结构，拓宽能源利用途径。发展氢能汽车可以带动氢能产业链发展，可以弥补电动汽车能源的不足。

作者简介

雷洪钧博士，扬子江汽车集团高级工程师、总经理助理（总工程师），中国国电子节能技术协会节能与新能源汽车专家委会专家，国家建设部城市车辆专家委员会理事，全国交通职业教育指导委员会汽车技术专业类指导委员会聘请的专家讲师，中国公路学会客车分会客车市场研究员，中国土木工程学会城市公交学会客车专家委会副主任，中国标准化协会理事，中国管理科学研究院担任过特聘研究员、中科电动汽车产业联盟首席研究员。

本文封面图片来源于图虫创意