Energy Rumor Buster(九) —續(2)

 

很多人對電動車與氫氣車,到底誰會是未來主流?不明瞭,希望本篇能讓大家有個不同的思考!

接續上一篇Energy Rumor Buster(九)—(1)文末所說:二十一世紀,無人駕駛電動汽車將極大可能以深刻而意想不到的方式改變世界——恰如二十年代內燃機汽車所做的那樣,但前路註定崎嶇——坐穩,走好。但是台灣真的準備好了嗎?

鑒於上一篇從經濟學人「內燃機之死」的專文寫起,所以篇幅不夠,接著再由這個續篇繼續來看看「氫能」所遭遇到的問題。這些一系列PO文的緣起,主要是看到冥燼黨的肇添鄰利萎,每次針對高雄空污議題時,都在臭ㄊㄢˊ「氫能」政策,經過上網一查才看到上一篇所述的:蔡陰魂正腐所推動的「台日氫能合作」新聞,看不慣才又提筆寫的這些。

依慣例還是在文前先做警告,對時事沒興趣的人就別看了,各位可以不關心政治或是時事,但是這個課題卻是關乎產業的未來趨勢,這篇讀書心得可以給大家一個不同的思考!

再說一點前塵往事。前一篇說了一些求學時代的興趣演進,從物理、機械一路到電機,其實除了上述一些我的興趣科目以外,我還對一些環境議題,尤其是跟技術有關的課題感興趣,小時候因為家境不優渥,對於汲取這些興趣科目,主要是透過圖書館或是跟家境比較好的同學,借閱所謂的百科全書,這過程提供了我許多的科普知識,這當中包括了我很有興趣的科學發展史以及科學家的故事,還順便吸收了包括環保及未來科技等種種,這當然就有介紹到「氫能」,後來,即使離開了學校,只要方便我都會順便關心一下這方面的發展趨勢。

過去科普書籍對未來動力的想像,基本上是以電動機為中心,但是電力來源不脫離幾種方式:一是路面傳輸電能的方式,這種技術基本上是Ready,但是卻需要大量的基礎建設投資,而且傳輸效率不佳,再加上受限於路面傳輸電網,這跟無軌電車的概念差不多,所以一旦離開路面傳輸電網,最終還是要面對車輛自行攜帶電源的課題;二就是直接自行攜帶能源:不外乎是電池、飛輪儲能、當然也包括這篇主角的「氫能」。

其實使用「氫能」有一個可能的好處,也許是當初考量以「氫供應鏈」代替石化供應鏈的理由,那就是「氫」可以直接使用在內燃機上,可以作為一種過渡的選項方案,只不過從提出「氫能」架構到現在,至今仍遲遲未能達到商業化規模,但就在Tesla的Elon Musk以標準化鋰電池,推出全電動汽車以後,就大大扭轉了這種態勢,使得以「氫能」經由內燃機的過渡方案,變得沒有競爭力,BMW的慘痛經驗可以為殷鑑,有興趣可以看這篇:BMW夢碎氫動力 遙遠的「氫動力」美景

有興趣的可以看看網上,科學人雜誌2004年06月號第028期的這篇:氫燃料經濟嗎?,裡面使用了Well to Wheel「油井到車輪」的分析法,以評估比較每一種使用能源的車輛的能源效率。分析所有像石油、煤礦及天然氣等,從原生能源開採、精煉、轉化到最後動力輸出的效率,這個「轉換效率」當中,經歷愈多的轉換,或是技術不成熟的轉換,代表轉換效率愈低。

上面所述的科學人雜誌這篇文,裡面有提到以氫燃料電池車與複合動力車,對環境的整體效應是差不多的,但在某些情況下,燃料電池車實質上卻反而製造了更多二氧化碳和其他各式各樣的污染物。至於Well to Wheel的分析:傳統的汽油內燃機,從油井到車輪,總能量損失合計為88%。如果氫氣是由天然氣經蒸氣重組法製得,總能量損失約為78%。倘若以燃煤發電為電力來源,用電解法製造氫氣的話,則從油井(實際上是煤礦)到油箱的損失是78%,但氫氣通過燃料電池後,又額外損失了43%,總計損失達92%。

也許有人會說以上的報導是10多年的報導,因為技術演進可能不具參考價值這點,那各位可以看看以下連結的這篇:電動車與氫氣車,到底誰會是未來主流?請各位注意連結內容,裡面可以清楚的估算全電動車的能源效率,可是針對氫氣車,只能寫氫氣轉換效率60%,至於原生能源轉換氫氣的效率,就完全沒寫出來,這代表「氫能」技術並未成熟,但是很明顯的就是,電動車在能量消耗表現上,比氫氣車還要優秀,這的的確確是不爭的事實。

上篇文章提到的商業氫氣,主要是來自以石油主原料的蒸氣重組法(Steam reforming)生產,他的所有化學反應都是吸熱反應,也就是要先輸入大量的能量,關於各種氫氣產生方式,可以參考雄女學生的這篇報告:製氫方式的比較分析,裡面除了以大量的電力電解水這種沒有效率的產氫方式外,其他方法不乏是以化石燃料為原料來生產氫氣,不可避免的會產生一定的碳排放量,就算以低碳石化燃料為主原料,產氫的最有效率的蒸氣重組法(Steam reforming),卻必須面對需要使用大量的天然氣,這對目前天然氣安全儲量不足的台灣而言,必須面臨跟複循環發電廠「搶氣」的窘境,這對台灣能源安全無異是雪上加霜。

至於雄女學生報告的第三種,是用煤炭為原料的「水煤氣法」;這就是IGCC電廠(整體煤氣化聯合循環,Integrated Gasification Combined Cycle,IGCC)氣化爐的主要製程,這應該就是上面文章所說的,日本川崎重工正積極商業化的製備生產氫氣方式,但為免增加大量的碳排放,必須再搭配「二氧化碳收集儲存」(CCS)技術將二氧化碳儲存於地質構造或讓藻類吸收,避免排放至大氣中擴大溫室效益。但是在台灣,這種「二氧化碳收集儲存」(CCS),中油曾經試著想要進行CCS研究,但是卻遭到環保團體的反對。所以這種方式在台灣顯然是死路一條。

總而言之,「氫供應鏈」無可避免還是要面對化石原料的大量使用,也難怪這篇專論會質疑,氫氣車背後的氫產業,只是石化產業的「變體」,另一方面,生產氫氣耗用大量的水,對資源缺乏的地球而言,無異又是對環保的一大傷害。進入電動化時代,電力產生來源更顯得重要,面對同樣的車輛動力能量使用,「氫動力」代表更高的碳排放量,聯合國IPCC報告指出的減碳手段強調核能、火電的碳捕捉(CCS)及再生能源3種。菜陰魂正腐及冥燼黨終須面對這個能源神主牌的死穴。

除此之外,「氫經濟」還必須面對技術、基礎建設及安全等問題,最重要的還是商業化的問題,目前的「氫供應鏈」技術不只是尚未成熟,台灣這方面的技術更是完全缺乏,說穿了就是只能做日本人的小老弟,落得被日本人牽著鼻子走的地步,台灣現在菜陰魂主政下,已(將)花費大量的公帑建設『遙(愚)不可及』的再生發電,是否還有資源投入大量「氫供應鏈」基礎建設?這點I really doubt.

冥燼黨正腐想抬出日本,騙騙哈日的漁民,以為技術先進的日本就一定是對的,其實近幾十年來的產業發展歷程,像在DRAM、LCD、PHS等等….,日本人也犯了不少的錯。而連大力推廣「氫社會」的日本,加氫站的建設,仍然未能達到商業化普及的程度。台灣一味的附和日本做個應聲蟲,是否真的能夠超越?

這種『愚不可及』的夢,也許有人會信,但是;我是不可能相信的!

待續……(介紹馬達優異性…)

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One Response to Energy Rumor Buster(九) —續(2)

  1. 引用通告: Energy Rumor Buster(九) —續(4) | 政事不正視

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