蒸汽機(jī)取代畜力，改變了人類(lèi)對(duì)速度的原始認(rèn)知；內(nèi)燃機(jī)淘汰蒸汽機(jī)，延伸了人類(lèi)對(duì)于空間的全新體驗(yàn)；而下一次技術(shù)變革蘊(yùn)含的挑戰(zhàn)基因已經(jīng)潛伏在我們身邊

雖然大可不必，但你能夠想象轎車(chē)也可以排放出可食用水嗎？

2005年6月，一輛本田汽車(chē)在舊金山市政廳廣場(chǎng)周邊道路上緩緩而行。秉承了本田汽車(chē)一貫的優(yōu)良品質(zhì)，這輛銀色的轎車(chē)外形時(shí)尚動(dòng)感，內(nèi)飾精致，安全性好，駕駛舒適。這輛車(chē)的最大的賣(mài)點(diǎn)就在于排放出來(lái)的“水”干凈得可以當(dāng)食用水喝；

出差在外的你曾為筆記本電腦電池蓄電時(shí)間短而煩惱嗎？

最理想的狀態(tài)下，迅馳筆記本電池續(xù)航能力為4-5個(gè)小時(shí)，用完后就必須重新充電。但你或許還不夠消息靈通：富士通發(fā)布的“FMV-BIBLO MG55E”筆記本可以持續(xù)運(yùn)行8-10個(gè)小時(shí)；

而你手中賴(lài)以和全世界保持溝通的手機(jī)也一樣動(dòng)力倍增：芬蘭諾基亞在2004年公布了一款面向藍(lán)牙手機(jī)的耳機(jī)樣品，幫助手機(jī)使用者連續(xù)通話(huà)可達(dá)十個(gè)半小時(shí)，待機(jī)可達(dá)84小時(shí)。

這一切改變都源于發(fā)生在一個(gè)小體積容器上的科技革命——燃料電池。它可以安裝在新型的轎車(chē)?yán)?，高速運(yùn)行的筆記本電腦里，還可以?xún)?nèi)置在諾基亞藍(lán)牙手機(jī)的耳機(jī)里。

動(dòng)力源革命

早在1839年， WilliamGrove爵士就通過(guò)將水的電解過(guò)程逆轉(zhuǎn)而發(fā)現(xiàn)了燃料電池的原理。20世紀(jì)60年代初，由于航天和國(guó)防的需要，開(kāi)發(fā)了液氫和液氧的小型燃料電池，應(yīng)用于空間飛行和潛水艇，1960年“阿波羅”登月飛船使用了燃料電池。近年來(lái)，由于一次性能源的匱乏和環(huán)境保護(hù)的突出，要求開(kāi)發(fā)利用新的清潔再生能源。燃料電池由于具有能量轉(zhuǎn)換效率高、對(duì)環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)而受到世界各國(guó)的普遍重視。

汽車(chē)是燃料電池的一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域。燃料電池汽車(chē)的工作過(guò)程不涉及燃燒，無(wú)機(jī)械損耗，效率高出燃油機(jī)近四倍，安全性也比傳統(tǒng)的汽車(chē)高出許多。由于這種汽車(chē)沒(méi)有傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱和機(jī)械傳動(dòng)裝置，只是在底盤(pán)上安裝了由氫燃料罐和電池組成的新型驅(qū)動(dòng)裝置，購(gòu)買(mǎi)這種燃料電池汽車(chē)實(shí)際上就是買(mǎi)個(gè)底盤(pán)，車(chē)主可以換上自己喜歡的外殼，就能組成各種各樣的車(chē)型，方便得就像換一件外衣一樣簡(jiǎn)單。

就在那輛本田車(chē)在舊金山市政廳廣場(chǎng)路上緩緩而行的時(shí)候，世界規(guī)模最大的燃料電池汽車(chē)展在美國(guó)舊金山市政廳廣場(chǎng)開(kāi)幕，展出了來(lái)自世界八大汽車(chē)生產(chǎn)廠(chǎng)商研發(fā)的23款零污染燃料電池汽車(chē)原型，其中多款車(chē)型在時(shí)速、行駛距離、安全性和舒適性等方面已接近傳統(tǒng)汽車(chē)。

與此同時(shí)，日本最大的手機(jī)制造商N(yùn)EC公司正在研制一種使用甲醇和納米技術(shù)的燃料電池，該公司表示，這種電池的電能儲(chǔ)量是普通鋰電池的10倍，這意味著使用者在一個(gè)月內(nèi)無(wú)需對(duì)手機(jī)充電，或者持續(xù)24小時(shí)使用筆記本電腦。一旦手機(jī)和筆記本電腦能連續(xù)工作如此長(zhǎng)的時(shí)間 ，那么就算是漫長(zhǎng)的旅途，你所熟悉的電子化生活也可以時(shí)時(shí)與你相伴了。

這些新概念環(huán)保車(chē)和燃料電池手機(jī)的出現(xiàn)與燃料電池技術(shù)的突飛猛進(jìn)密不可分。1859年最早發(fā)明實(shí)用蓄電池的法國(guó)物理學(xué)家伯朗臺(tái)，是無(wú)論如何也想不到140多年后的電池存儲(chǔ)電能可以達(dá)到每克放電近千毫安水平的；更令他想象不到的是，如此之高能的電池技術(shù)還是不能滿(mǎn)足現(xiàn)在這個(gè)時(shí)代電子設(shè)備的耗電需要。因?yàn)殡S著全球經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，以及手機(jī)、筆記本電腦、數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)、汽車(chē)等產(chǎn)品對(duì)新型、高效、環(huán)保能源材料的強(qiáng)勁需求，傳統(tǒng)的電池早已成為發(fā)展的障礙。

燃料電池與普通電池的最大不同在于，普通電池將化學(xué)能儲(chǔ)存在電池內(nèi)部的化學(xué)物質(zhì)中，當(dāng)電池工作時(shí)，這些有限的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，將儲(chǔ)存的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能，直至這些化學(xué)物質(zhì)全部發(fā)生反應(yīng)，因此普通電池是一個(gè)有限的電能輸出和儲(chǔ)存裝置。

而燃料電池是一種開(kāi)放式的設(shè)備。燃料電池中所需參與反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)氫和氧，分別由燃料電池外部的單獨(dú)儲(chǔ)存系統(tǒng)提供，因而只要能保證氫氧反應(yīng)物(燃料)的供給，燃料電池就可以連續(xù)不斷地產(chǎn)生電能。

美國(guó)斯坦福大學(xué)環(huán)境系副教授馬克·雅各布森等人在《自然》雜志上撰文：如果把美國(guó)現(xiàn)在的機(jī)動(dòng)車(chē)全部換成氫燃料電池車(chē)，將從環(huán)境和健康兩個(gè)方面改善人們的生活質(zhì)量，可減少污染致死的人數(shù)，并節(jié)約全社會(huì)的健康開(kāi)支和消費(fèi)者的支出。

因此，有人將燃料電池與引起兩次工業(yè)革命的偉大發(fā)明蒸汽機(jī)和內(nèi)燃機(jī)相媲美，認(rèn)為其對(duì)解決“能源短缺”和“環(huán)境污染”這兩大世界難題具有重要意義，是具有能源革命意義的新一代能源動(dòng)力系統(tǒng)。美國(guó)礦物能源部長(zhǎng)助理克·西格爾說(shuō)：“燃料電池技術(shù)在21世紀(jì)上半葉在技術(shù)上的沖擊影響，會(huì)類(lèi)似于20世紀(jì)上半葉內(nèi)燃機(jī)所起的作用?！?/p>

日本首相小泉純一郎也曾經(jīng)形象地比喻：“燃料電池使我們找到了打開(kāi)氫能源時(shí)代大門(mén)的鑰匙?！毙∪谧约旱男戮影惭b了一套家用燃料電池發(fā)電系統(tǒng)。

商業(yè)化前夜

近年來(lái)，隨著燃料電池關(guān)鍵技術(shù)的突破、成本的降低，這種沒(méi)有污染、安靜、高效、符合當(dāng)今環(huán)保趨勢(shì)的新型發(fā)電方式引得眾多國(guó)際著名的石油公司、電力公司和汽車(chē)公司和手機(jī)制造商紛紛加入燃料電池技術(shù)的研究和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的行列，期望在燃料電池的市場(chǎng)化和商業(yè)化道路上占得先機(jī)。燃料電池的應(yīng)用主要在電力、通訊和汽車(chē)三大領(lǐng)域。

對(duì)于汽車(chē)制造商來(lái)說(shuō)，燃料電池汽車(chē)意味著未來(lái)的一個(gè)巨大商機(jī)，世界各大汽車(chē)制造廠(chǎng)商無(wú)不卷入這場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中。美國(guó)巴拉德動(dòng)力系統(tǒng)公司于1993年首先研制出概念車(chē)，德國(guó)戴姆勒——奔馳也緊隨其后，1994年到1997年中投入10億美元巨資開(kāi)發(fā)燃料電池汽車(chē)，3年內(nèi)推出了四種車(chē)型。到現(xiàn)在為止，日本的本田、豐田、三菱、馬自達(dá)，美國(guó)的通用和福特都已經(jīng)開(kāi)發(fā)出多種燃料電池汽車(chē)進(jìn)行示范運(yùn)行階段。

雖然燃料電池的應(yīng)用漸入佳境，然而因其原有體積過(guò)大、成本較高、續(xù)氫等問(wèn)題難以解決，使燃料電池長(zhǎng)期處于商業(yè)化前夜，而隨著關(guān)鍵技術(shù)的突破，一些公司已走上了商業(yè)化的初級(jí)階段。

東芝公司一直是燃料電池研發(fā)和商業(yè)化的領(lǐng)跑者。2004年?yáng)|芝公司開(kāi)發(fā)的直接甲醇型燃料電池作為全球最小的燃料電池進(jìn)入《吉尼斯記錄大全》。東芝表示，他們正在最優(yōu)化、可靠度方面努力，期望提升其性能。據(jù)東芝公司對(duì)外發(fā)布的消息稱(chēng)，東芝公司將在2005年底將大量實(shí)用性的燃料電池推向市場(chǎng)，主要面向的應(yīng)用對(duì)象包括小型電子設(shè)備，例如小型音頻播放器，無(wú)線(xiàn)設(shè)備，便攜耳機(jī)等等。

日本第一大電信運(yùn)營(yíng)商N(yùn)TT Do-CoMo與富士通研究所合作開(kāi)發(fā)出以甲醇燃料電池為動(dòng)力的新型3G手機(jī)，近日在東京展示新產(chǎn)品。NTT表示，此機(jī)種連續(xù)通話(huà)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)8個(gè)小時(shí)，為傳統(tǒng)機(jī)種的3倍。

在汽車(chē)用燃料電池如火如荼的競(jìng)爭(zhēng)中，引人注目的是日本豐田、本田兩家公司。豐田和本田已經(jīng)把燃料電池汽車(chē)推向市場(chǎng)。據(jù)悉，目前制造一輛燃料電池車(chē)的花費(fèi)大約是普通的內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)成本的100倍左右，只有那些為批量上市而生產(chǎn)的車(chē)型才有經(jīng)濟(jì)效益，但其成本仍然是“普通”汽車(chē)成本的10倍，目前本田FCX每輛的售價(jià)在150萬(wàn)美元左右。

日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省公布的遠(yuǎn)景規(guī)劃中明確制定了分階段實(shí)現(xiàn)燃料電池實(shí)用化的目標(biāo)。日本政府計(jì)劃投入110億美元，在2010年全國(guó)燃料電池汽車(chē)要達(dá)到5萬(wàn)輛。

“日本的計(jì)劃有些過(guò)于樂(lè)觀(guān)了，燃料電池的商業(yè)化還需要一段時(shí)間，但這是一個(gè)方向?！敝袊?guó)燃料電池公共汽車(chē)商業(yè)化示范國(guó)家項(xiàng)目協(xié)調(diào)員倫景光說(shuō)。據(jù)介紹，到2008年奧運(yùn)會(huì)期間，中國(guó)也將出現(xiàn)一個(gè)燃料電池車(chē)隊(duì)。屆時(shí)不僅有燃料電池轎車(chē)進(jìn)行示范運(yùn)行，還會(huì)有由聯(lián)合國(guó)支持、在全球進(jìn)行招標(biāo)的燃料公共汽車(chē)出現(xiàn)在街頭。