今天起來就被一個新聞炸了：河南南陽搞出了只用加水就能跑的汽車！
圖丨《南陽日報》
眾所周知，燒油的汽車有很多弊端，首先就是油價高昂，幾百塊加滿油，跑得多的一兩天就沒了；加油不方便，要找加油站還要排隊；尤其是燒油的汽車不環保，已經飽受詬病。
要是今後的車只加水，那該多好？只要在後備箱放根長水管，車跑不動了，隨便接個水龍頭加滿水就行。——車子自己用水制氫，氫氣燃燒就能變水；那我在排氣管上接個管子連在發動機上，車子豈不是可以變成永動機？
一定有哪裡不對！
那我們今天就來解釋這到底哪裡不對，以及真正的「水氫」技術是什麼樣的。
太長不看版：
用水制氫沒什麼新鮮的，作為前沿技術本身並沒有問題；
但如果宣稱只用水就能變出氫能，不需要額外的能量來源，比如電能、酒精等，那就是騙子無疑了；
在有其他能源提供的情況下，車載水制氫在技術上完全可行。具體推廣模式和經濟性還待觀察。
制氫要耗能，不能只加水
《南陽日報》報導中的這輛車，倒也不是直接就從「燒油」變成了「燒水」。這個用「水氫發動機」驅使的汽車，據說是車裡面有特殊的裝置，把水（甚至自來水、海水也行）轉化為氫氣，然後通過氫燃料電池發電給汽車供能。據《新京報》，「水氫發動機」的發明人曾在報導中說，不充電、只加水，車輛續航能幾百上千公裡。
圖丨新京報
在汽車上現場製備氫氣，這個思路本身倒是合理。因為氫能推廣中，如何安全有效地儲存和配送氫，是一個非常重要的問題。畢竟氫氣易燃易爆，十分危險。如果能帶上更容易存儲的能量載體，在汽車上現場制氫，現做現用，也就迴避了氫存儲運輸的麻煩。
這個路子可不是忽悠，而且是近來的大熱門，會吸引很多投資。這次報導的這個水氫發動機，就是湊的這個熱鬧。
然而，水制氫的過程中，水只能是氫元素的來源，不能是能量的來源。從水制氫，必然需要消耗能量。如果宣傳不需要其他能量來源的「水變氫」技術，那就和當年的「水變油」一樣，是純騙局了。
制氫能量從哪兒來？
氫是很重要的工業原料，所以一直都有大規模的制氫技術，一般使用化石燃料，比如天然氣和煤炭，通過水蒸氣重整得到氫氣。這裡面氫的來源一方面是化石燃料裡面的氫，一方面是水，而化石燃料還在這個過程裡面提供所需要的能量。這種方法應用最廣，提供了全世界超過九成的氫氣。
另外一個能大規模提供氫的過程是電解水，需要消耗大量的電。不過電可以來自於清潔能源（如風電、核電），還可以通過這個方法消耗電網多出來的電，把多出來的電暫時變成氫氣，需要能源的時候再使用氫，緩解了發電與用電不平衡的問題。所以這個方法最近也挺熱門。
簡易的電解水制氫丨Wikihow/CC BY-NC-SA 3.0
光催化也可以分解水得到氫氣和氧氣，這個過程裡面，提供能量的就是光了。此外還有一些其他化學方法制氫、微生物方法制氫等。但總之，必須得有別的東西來為制氫提供能量來源。
有真實的、類似「水氫發動機」的技術嗎？
純粹只靠水不可行，那「水氫發動機」有沒有可能是某種真實技術被報導誤讀了呢？這個可能性倒也不能完全排除。
「水氫發動機」聽著陌生，這個詞應該被發明不久，學術界還沒有普遍認可，技術路線也沒公開，沒人知道究竟是什麼。雖然我們都不知道這個事件中的「水氫發動機」技術原理到底怎樣（截至發稿時，南陽市各方還在「統一口徑」的過程中）。
但目前市面上確實有一種「水氫發電機」。這個名詞也是新的，應該還沒有得到學術界普遍認可，但是技術路線能夠查到。這種發電機，使用的原料不僅僅是水，還有甲醇。它通過「甲醇重整反應」製備氫氣，用於氫燃料電池。
在這個過程中，不僅甲醇提供氫，水也提供部分氫，命名為「水氫」大概有這方面的原因。這個反應也是需要耗能的，由燃燒甲醇提供。
這條路線算是工業上重整制氫的一個微型化應用，國際上已經有了示範，國內在去年也有樣車進入測試。具體這條路線的優勢如何，經濟性如何，學術界有爭議，這裡不談，但是成功的話對於推動氫燃料電池汽車的應用的確會有好處。
此外，這種方法也可以用乙醇來制氫。甲醇的來源基本上是化石燃料，很難沾到清潔能源的邊，乙醇則可以使用生物來源，這樣就是實打實的新能源概念了。這方面的嘗試國際國內也都能見到。
值得注意的是，雖然水氫發電機這個詞問世只有幾年的時間，但是醇水重整制氫的路線，在水氫發電機提出來之前很久，就已經出現在無數科學文獻裡面了。
當然必須要強調的是，這種「水氫發電機」需要醇水混合物，只加水肯定不行。而且，醇水重整反應的催化劑很嬌氣，對原料的純度有很高要求。報導原文裡提到對水的純度要求很低，這就和醇水重整路線不相符了。
製作迷你水氫發電機丨Roman UrsuHack
金屬參與的制氫
有網絡消息說，車裡面使用了鎂或者鋁，這就是前面提到的實驗室制氫的一個製備方案。技術上倒不是不可行，也符合廠家宣稱的反應物與水反應、然後反應物需要回收的說法，有可能車裡面裝了一定量的金屬或者其他能量載體，這個能量載體可以與水反應制氫，反應完畢後取出還原。
這個方案技術難點就是如何控制反應溫和進行，保證過程的安全性。這個反應放熱劇烈，會給體系的溫度控制帶來困難，控制起來還是需要一些工藝措施的；而且反應放熱多，也就意味著能量損失大，整體能量效率如何，就會讓人懷疑。至少文獻上並沒有這條工藝路線用於車輛制氫的報導，規模大一些應用的報導也沒有，所以其可行性、至少經濟性還是很令人懷疑的；但也不是完全不可能，至少需要看到更多數據才能判斷。
本文發稿前，青年汽車集團向多家媒體發出了正式回應：水氫燃料技術是與湖北工大聯合研發，原理是反應物在催化劑的作用下、與水反應實時制氫，氫氣經過氫燃料發動機產生電，最終使車輛行駛。
總之，如果只用水、不需要任何外來能源，是不可能「將水變氫」的。
作者：橡樹村