薛偉傑：燃料電池汽車為何「鹹魚翻生」？
2021/1/26
【明報專訊】正當大家開始接受鋰電池汽車就像是新能源汽車的代名詞，早已淡出視線多時的燃料電池汽車原來並未完全退場，還忽然間在資本市場鬧得沸沸揚揚。1999年已成立、研發和製造燃料電池系統的美國公司Plug Power沉寂多年之後，去年股價突然暴升，由去年初的3.16美元，大升至去年底的33.91美元，一年間升幅高達9.73倍，市值超過150億美元。
在內地，整個燃料電池產業亦同樣升溫。被稱為內地氫電產業第一股的「億華通」，去年8月10日登陸科創板，上市首日股價就由發行價76.65元人民幣大升至187.12元人民幣。到去年底，股價再升至272.3元人民幣，市值高達192億元人民幣。Plug Power的股價大升，部分原因是它持續獲得美國兩大零售商亞馬遜和沃爾瑪的訂單，將其燃料電池應用於它們物流倉庫內的叉車，兩大巨頭甚至憑那些具有特別條款的訂單而持有Plug Power的認股權證，既是其客戶，也是其投資者。
亞馬遜沃爾瑪續用燃料電池
內地投資者刮目相看
內地的燃料電池產業忽然間令投資者刮目相看，則是因為受美國市場以及內地國策影響。去年10月底，內地政府發表《節能與新能源汽車技術路線2.0》，確定2025年燃料電池汽車保有量達到10萬輛，2030至2035年燃料電池汽車保有量達到100萬輛的發展目標。
若與鋰電池汽車相比，10萬輛和100萬輛這兩個保有量只是小數目。但以去年底內地的燃料電池汽車保有量才大約8000輛，過去幾年每年產量只是1000多輛至大約3000輛，這卻意味着，內地的燃料電池汽車產業真正開始有意義的量產。然而，從內地的網上輿情看來，大部分人對於內地政府以財政政策支持燃料電池產業，都有很大保留。
燃料電池並不算是電池，而是一種發電裝置。現時正在使用的燃料電池，基本上都是氫燃料電池。其原理是，將氫氣通過催化劑（多孔的白金片），令氫原子脫掉一粒電子（成為氫離子H+），這些電子被陰極吸附，再透過外部的電路一直去到陽極。在陽極附近的氧原子就會吸收這些電子，成為氧離子O2-。最後，在電解液中的氫離子和氧離子結合成水（H2O）。在這個過程中產生電力，反應物就只是清水，可說沒有排放污染物。而且因為沒有燃燒，所以溫度並不太高，浪費能量不多。理論上，只要持續地向陰極供應氫氣，向陽極供應氧氣，以及排走反應物（清水），就能夠不斷產生電力，因為空氣中就有接近兩成是氧氣，只要將空氣引到陽極就可以（因為氮氣並不產生反應），大多數燃料電池毋須用到高純度氧氣。但問題就在於，在陰極負責「供應」電子的氫氣必須是高純度。從哪裏找來這麼多高純度氫氣？
生產氫氣有多種方法。但以石油、天然氣或煤來製氫，都不算是好方法。因為過程中容易有碳排放，成本也不低。尤其是煤製氫的純度偏低，必須經過提純，才能夠使用。否則，雜質會依附在昂貴的催化劑（白金片）上，令後者漸漸失效。至於電解水來製氫，從純度和排放來說，可說非常理想，但成本很高。以現有技術，以電解水的方式製造1公斤氫氣，大約需要消耗60度電。但1公斤氫氣只能讓豐田的燃料電池汽車Mira行駛大約100公里，而60度電已足以讓同等大小的純電動汽車行駛大約400公里。這正是很多人對於燃料電池汽車有保留的原因。
燃料電池雖環保 惟技術運作成本高
另一個問題，是氫氣的儲存和運輸。現時採用70Mpa的高壓儲氫罐，實際存量也很低。以貨車運輸距離超過200公里，已不合乎經濟原則。但若再加壓，風險又可能太大。生產、儲存和運輸問題疊加，令現時燃料電池汽車補充氫氣的運作成本偏高。以美國加州加氫站的收費來說，每公斤氫氣要16.63美元（約129.7港元）。燃料電池是否全無優點呢？一些業者指出，優點是其體積能量密度和重量能量密度都比鋰電池高出以倍計，兼且在低溫時也不會大跌。此外，對於高電壓的應用來說，鋰電池並不太適合（因其電壓波動略大）。
所以，中重型卡車、長途巴士、建築用機器等，會比較適合使用燃料電池。此外，無人機、軍用機械人、潛艇、軍車等若轉用燃料電池，其噪音和排放的熱量將遠遠低於使用燃油，但續航力又遠勝鋰電池。因此，內地政府的政策，其實只是將燃料電池汽車定位為鋰電池汽車的補充。投資者應留意這一點。
現時有些業者提出，以氨氣、甲醇或其他有機液體分解製氫，成本可能較低。而且或解決氫氣的儲存和運輸問題。這是因為，可以稍為修改燃料電池汽車的設計，在車內將氨氣、甲醇或其他有機液體分解製氫，而加氫站就只需提供氨氣、甲醇或其他有機液體。
明報記者 薛偉傑
[薛偉傑 科技觀潮]
