邋遢道人昨天轉(zhuǎn)了兩個帖子談電動汽車問題，后來又自己寫貼談，今天又寫了一帖。
正業(yè)網(wǎng)友在跟帖中說：“資本的性質(zhì)，決定了他們這些傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)資本家和國內(nèi)買辦會以各種形式瘋狂的阻撓電動汽車發(fā)展！！”
這位網(wǎng)友的說法可能代表了一部分網(wǎng)友的意見。
還有一些網(wǎng)友則認為：化石能源遲早要用完，所以必須找到替代能源。
上面這兩個說法，都是無法用來支持電動力汽車的。
我們先要明白：電能本身不是能源，而是從別的能量轉(zhuǎn)化過來的。
所以，使用電動力并不能解決能源問題，能源還得從別處找。
若說化石能源遲早要用完，那么，原子能燃料也遲早要用完，而水力發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電的潛力并不多，太陽能發(fā)電又受到技術(shù)上和客觀條件的限制而難以推廣，可控?zé)岷朔磻?yīng)至少在幾十年內(nèi)還看不到希望，如果每年的能量消耗仍然像如今這樣不斷增長，那么，能源問題的解決其實是沒有辦法的。
下面就來談?wù)勲妱恿Ρ旧淼膯栴}。其實，電池成本只是一個方面，主要還是電池的體積能量密度問題。
美國前總統(tǒng)小布什剛剛上臺的時候，曾經(jīng)宣稱要搞以“氫能源”為基礎(chǔ)的“氫動力汽車”，然而第二年就沒了下文。
當(dāng)時美國也有不少人說這是受到“傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)資本家”的無理阻撓。其實并不是這么回事，而是體積能量密度問題。
單位質(zhì)量或單位體積的燃料能夠提供的能量，稱為燃料的“能量密度”。
單位質(zhì)量的能量密度，煤是29兆焦/公斤，柴油是33兆焦/公斤，汽油是46兆焦/公斤。
而氫氣是142兆焦/公斤，是汽油的3倍多，是柴油的大約4倍多，是煤的5倍多。
也就是說，如果燃料的重量相同，則氫氣能夠提供的能量比汽油、柴油、煤要多好幾倍。
因此，看起來氫作為燃料確實很有優(yōu)勢。
但是，非常遺憾的是：常溫常壓下，氫氣比重為0.069；而汽油是0.75，柴油是0.85，煤是1.3左右。
因此，就體積能量密度而言，氫氣是9.8兆焦/升，柴油是28兆焦/升，汽油是34兆焦/升，煤是38兆焦/升。
也就是說，一定體積的氫氣能夠提供的能量，是相同體積柴油的三分之一左右，是相同體積的汽油或煤的四分之一左右。
大家在這里看到：在汽油、柴油和煤三者之中，單位體積所含能量最高的是煤，其次是汽油，再次是柴油。
當(dāng)然，考慮到相對而言煤燃燒不容易完全，實際利用率略低于汽油和柴油，所以實際上煤與汽油的單位體積能量密度差不多，而汽油高于柴油。
這也就是煤作為一種并不很好的燃料（燃燒時污染大，作為化工原料被燒掉比較浪費）卻沒有被淘汰的原因。
這樣，事情就很清楚了：如果燃料的體積相同，氫氣能夠提供的能量比汽油、柴油、煤要少好幾倍。
一般情況下，作為汽車動力的燃料，其體積才是確定值，于是氫燃料就并無優(yōu)勢了。
當(dāng)然，氫氣要比汽油、柴油、煤更容易完全燃燒，因而能量轉(zhuǎn)換效率要高一些，但是也并沒有高上兩三倍，所以氫燃料仍然沒有優(yōu)勢。
那么，如果把氫氣變成液態(tài)或固態(tài)，是否可以解決這個問題呢？
非常遺憾：液態(tài)氫的比重是0.07，固態(tài)氫的比重是0.0807，只比氫氣高一點點。
其原因是：氫氣分子不是極性分子，分子之間的相互作用很弱，形成液態(tài)和固態(tài)之后，體積變化也不大。
因此，美國前總統(tǒng)小布什聲稱要搞什么“氫動力汽車”，純粹是瞎忽悠。當(dāng)然，也可能是小布什被別人瞎忽悠了，再來瞎忽悠美國人民。
不過，氫動力從理論上講也不是完全沒有一點希望。有的網(wǎng)友可能聽說過“金屬氫”，它是氫氣在極端高壓下形成的固體，能夠?qū)щ姡苑Q為“金屬氫”。
根據(jù)理論計算，金屬氫的比重大約是1.15，這與煤的比重差不多了。因此，金屬氫的體積能量密度可以高達163兆焦/升，比汽油、柴油和煤高得多。
可惜，金屬氫這東西現(xiàn)在還只是理論上預(yù)測可以存在，而且需要上百萬個大氣壓下才能實現(xiàn)，所以直到現(xiàn)在還沒有哪家實驗室真正制造出來。
當(dāng)然，這也不能是說一點希望都沒有。但是，如果指望用它來解決能源問題，顯然屬于畫餅充饑了。
再來看電動力，我們先不考慮制造電池的成本，只從體積能量密度的角度來分析。
目前市場上最好的燃料電池，其能量密度大約是4兆焦/公斤。
燃料電池的比重大約為3左右，故而其體積能量密度為12兆焦/升，這個數(shù)值還不到柴油（28兆焦/升）的一半。
因此，即使不考慮燃料電池本身的成本，僅僅考慮到體積能量密度，用柴油仍然比燃料電池劃算，更不用說汽油和煤了。
如果再考慮制造燃料電池的成本，那就更不劃算了。有的網(wǎng)友說：燒油和煤會產(chǎn)生污染和碳排放。
但是，電池本身并不是能源，是需要充電的，而發(fā)電過程的污染和碳排放，其實并不比燒油和燒煤少。
如果燃料電池的能量密度能夠再提高一倍，接近柴油的水平，同時將電池本身的成本（電池的價格除以能夠反復(fù)使用的有效次數(shù)）降下來，那么電動汽車至少還可以替代柴油動力汽車，還是有希望搞產(chǎn)業(yè)化的。不過，這事情似乎在短時期內(nèi)還看不到希望。
現(xiàn)在的所謂“混合動力汽車”，其實能源仍然用的是汽油，其特點在于：
1）剎車過程由車輪帶動發(fā)電機發(fā)電并儲存在電池組中；2）啟動和加速過程由電動機帶動，不用汽油發(fā)動機；3）當(dāng)加速達到巡航速度時才啟動汽油發(fā)動機。
這樣就可以提高能源利用率，從而減少污染和碳排放。
當(dāng)然，石油早晚會用完，不過，把煤轉(zhuǎn)換為石油的費-托反應(yīng)技術(shù)也是成熟的，只不過費-托反應(yīng)的成本很高，必須在石油價格很高的時候才劃算而已。
有網(wǎng)友會說：煤也早晚會用完。如果那樣說的話，風(fēng)力發(fā)電和水力發(fā)電的功率都有限，最后還得依靠太陽能電池才行。
那么，太陽能電池技術(shù)，我國目前是否有優(yōu)勢呢？
而且，我國目前在電池動力和傳統(tǒng)電機技術(shù)的自主科研上都是落后的，很多專利技術(shù)并未掌握在自己手中。
現(xiàn)在貿(mào)然把電動汽車作為產(chǎn)業(yè)來發(fā)展，即使電動汽車本身可行，這樣做也是會受制于人的。
這里的道理，其實與轉(zhuǎn)基因作物的商業(yè)化種植一樣：在轉(zhuǎn)基因的自主科研和專利技術(shù)都落后的情況下，貿(mào)然發(fā)展轉(zhuǎn)基因作物的產(chǎn)業(yè)化種植，即使轉(zhuǎn)基因作物并無危害，也會使農(nóng)業(yè)受制于人，是很不明智的。
至于有人例如韭菜網(wǎng)友，將“電動力的科學(xué)研究和專利技術(shù)開發(fā)”與“發(fā)展電動力汽車產(chǎn)業(yè)”混為一談，把反對發(fā)展電動力汽車產(chǎn)業(yè)的觀點說成是“反對電動力的科學(xué)研究和專利技術(shù)開發(fā)”，就像前陣子把反對轉(zhuǎn)基因作物的產(chǎn)業(yè)化種植說成“反對轉(zhuǎn)基因技術(shù)的自主科研和專利技術(shù)開發(fā)”一樣，若不是故意混淆視聽、無理取鬧，那就是自己水平太差。
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