 主講人簡介
陳全世，清華大學汽車工程系教授，中國汽車工程學會常務理事。長期從事特種汽車技術研究。目前承擔國家“863”電動汽車專項中“燃料電池城市客車整車技術研究”課題。
內容簡介
隨著全社會對汽車排放控制、能源利用問題的日益關注，清潔、環保、節能的新能源汽車已成為世界汽車工業發展的熱點。各種燃氣汽車、電動汽車、混合動力汽車技術在近幾年得到了快速發展。因此太陽能電動汽車被人們稱作“未來汽車”。清華大學汽車工程系陳全世教授從三個方面談到大家目前所關注的太陽能汽車問題。
第一個就是風靡全球的太陽能電動車比賽，介紹了“２００２中國太陽能電動車友誼賽暨巡迴展” 比賽的一些情況。
再一個就是太陽能的利用，太陽不斷地向宇宙空間輻射出巨大的能量，其內部的熱核反應現在統計，足以維持6 1010年，相對於人類來説它是“取之不盡，用之不竭”的巨大能源。所以我們可以充分利用。最後陳教授談到了太陽能在汽車上的應用問題，也就是解答了觀眾目前所關注的太陽能車能不能代替燃油車的問題。它的應用主要是在傳統汽車身上做輔助電池用。什麼叫輔助動力系統呢？不是作為汽車的驅動力，它不能帶動空調裏面的壓縮機，因為空調裏的壓縮機好幾個千瓦，只可以帶動空調裏面的電扇。做一些輔助動力用。第二個太陽能可以做充電站，就是在一個房子上搭很多的太陽能板，把那個太陽能收集起來給電動汽車充電。
第三個就是利用太陽能制氫，太陽能先發電，電解水的電把那個氫氣制出來以後，存在一個大罐子裏頭，給汽車裏的燃料電池加氫，氫和氧氣再化合生成水同時放出電，這樣供汽車使用。節目最後陳教授提出太陽能車代替燃油車在目前還不能實現，主要是因為太陽能電池能量密度小，轉化效率低，價格昂貴，技術還不成熟，所以目前還不能廣泛推廣使用。但是太陽能電動車是最清潔，最有發展前景的綠色環保汽車，所以它的推廣還是非常有前景的。
全文
女士們、先生們，今天我來給大家討論這個目前比較熱點的一個問題，名字叫《太陽能車代替燃油車能實現嗎》。我先把這個背景介紹一下，為什麼太陽能電動車會在目前引起大家的關注呢？我想裏面有三個背景，我先從大的開始，第一個是第二屆聯合國召開的《世界環境與發展大會》，也號稱《地球大會》，已經在南非的約翰內斯堡開幕。第一屆十年以前在巴西的裏約熱內盧開始的，這是第二屆，這是一個喚起全球人對環境、 對可持續發展的一個關注，關心地球，這是一個很大的熱點，我們中國也不例外。第二個由我國人大常委會通過的《科技普及法》已經正式頒布了，要在全國實施。因此崇尚科學、反對迷信、崇尚真理、擯棄邪教，變成人們生活中的一個大事，也就是説要提高我們民族的科學素質，要建設我們富強的國家。
首先在科學方面我們要有很深厚的底子，因此這個事我覺得是個很關鍵的問題。第三件事就是由中國汽車工程學會和美國EDS公司共同發起和主辦的“2002中國太陽能電動車友誼賽暨巡迴展”于8月3號到8月12號，在上海、天津、南京和北京四個城市已經舉辦結束了，取到了很好的效果，我也是這一次中方參賽的一個隊伍的清華大學教練兼領隊，這個車就是我們做的。下面再介紹一下我今天的提綱,第一個就是風靡全球的太陽能電動車比賽，會介紹一下我們中國這次比賽的一些情況，一些圖片。大家説你搞這個幹什麼？這個太陽能能不能進入家庭，也就是提出太陽能車能不能代替燃油車，這個問題這麼提出來的。第二個大問題我講一下太陽能及其利用，太陽能利用大概講這麼三個小問題，一個是清潔碩大的太陽能，第二個太陽能的熱量利用，太陽能可以利用熱，可以做飯，可以加熱，第三個講太陽能發電裝置。第三個大的問題就是太陽能在汽車上的應用問題，就是正面回答這個太陽能車能不能代替燃油車，一個是在傳統汽車身上，太陽能車做輔助電池用。第二個，就是太陽能可以做充電站，我們這個電動車的充電站，不是用網上的電充，而是搭一個房子，那個房子上相當多的太陽能板，把那個太陽能收集起來給電動汽車充電，也就是説它用的能量是從太陽過來的,用太陽能的。第三個就是目前大家可以清楚地叫燃料電池汽車，用太陽能制氫，太陽能怎麼制氫呢？太陽能先發電，電解水的電把那個氫氣制出來以後，存在一個大罐子裏頭，給燃料電池加氫，這樣可以解決這個問題。
我先講一下全球太陽能車比賽的情況，也就是第一個講一下這次“2002年中國太陽能電動車友誼賽暨巡迴展”的情況。它的發起單位是中國汽車工程學會和美國EDS公司，參賽的代表隊一共有三個，從美國邀請了兩個,一個是美國密蘇裏-羅拉大學，就是University of Missouri Rolla這個學校，這個學校是2001年全美大學生比賽的第二名，另外一個是美國普林學院Principia College，這個是2001年的第七名，另外就是我們清華大學自己做的一個車，這個車曾經參加過日本能登的太陽能比賽。到香港回歸的時候，1997年的7月份我們在香港去參加過展覽。先來介紹一下，這是他們一個隊的，這是美國密蘇裏大學他們的車和他們整個代表隊的情況，後邊的帳篷是他們2001年參加全美比賽的時候，每一個學校是有一個帳篷的。也是在一個地方進行比賽，一共四十幾個大學參加。這是普林學院這個太陽能隊，普林學院是一個教會學校，這個學校比較小，大概一共教職工加起來和學生加起來有七百人，但是他們心很齊，做這個車還做得很好，可貴的他們不是學工程的，是學文的，基本是以文科為主的，但是他們做的車還是做得不錯的。這是我們清華大學這個隊，這是我們組的核心隊員。這個是我們在上海進行比賽的那個開幕式，這是開幕式完以後，我們這幾輛車在它那個浦東的科技會展前面進行展示。前面這個是我們清華的車，中間 後面跟的是另外一個車，這是這個車在南京的高速公路上進行走，這是高速公路上一個站，那有南京的標誌，它就和別的車一樣在馬路上走，在南京一共走了六十多公里，比賽了一段，又另外展示了一段，我後面要講，在最熱鬧的新街口那地方走了幾十公里，大概沿途有十幾萬人觀看這個情況。這是在天津，天津的大街上，繞著河北工業大學校園走了有5.5公里，這是在北京的情況，北京在進行比賽，有三個車都排成一隊，發令員一發就開始進行比賽的情況，這是在清華大學主樓前廣場進行閉幕式，這是閉幕式的會場，也展了三輛車，閉幕式完以後，這三輛車在清華校園裏頭進行巡展，那三輛車排著隊在那裏面開給大家進行看。這是我想講的第一個問題，就是太陽能車這一次比賽的一些情況。
第二個問題太陽能及其利用，太陽能確實大家都知道了，第一個我覺得是清潔碩大的太陽能， 這個是我從一些科普雜誌裏面得到的一些，也是我們學生編的教材裏面的。太陽內不斷地向宇宙空間輻射出巨大的能量，其內部的熱核反應現在統計，足以維持6 1010年，這時間是很長的，太陽什麼時候沒有呢，那恐怕是6 1010，這個拿年來統計的，相對於人類來説它可以是“取之不盡，用之不竭”的巨大能源。第二點是太陽表面平均每平方米所發出的熱量相當於一個6300千瓦的發電量的能量，每1平方米，太陽是非常之大的直徑，它比地球大幾百倍，但是每一個平方米發出的熱量卻相當於6300千瓦的一個發電站，地球離太陽有1.5公里之遙，很遠的。從太陽獲得的熱量，只是太陽總輻射能量的22億分之一，就是很少的一部分到了地球上面，但是這個能量是非常之大的，太陽的能量中35%被反射回去了，也就是有一種臭氧層保護著地球。如果太陽全部照射在地面上，可能就像我們嫦娥奔月那裏面講的，九個太陽照著地球，根本就沒法活了。我國陸地面積內每年接收的太陽能的總量在3.3 103到8.6 106千焦耳每平方米每年，1平方米一年所燒的能量在這個範圍，為什麼呢？有的地方光照好，有的地方光照差，特別是我們的西部地區，光照比較好，東部地區有些地區光照比較差，到達地球表面的功率大約有每平方米在1千瓦左右，也就是太陽能的密度怎麼樣，看它挺熱的，它1平方米只有一個千瓦，再加上它轉化率比較低，我們現在轉化率變全成電的話，大概的轉化率在15%--20%之間，也就是六分之一到五分之一轉化為電能，因此你想1平方米才多少，才幾百瓦，一個汽車有多大呢，因為它的能量密度是比較低的，
第二我們看一看太陽能熱的利用，就是從熱量上要利用太陽能，怎麼利用，熱量這個大家遇見得比較多，有太陽能熱水器，利用太陽能供熱的方法，常見的太陽能熱水器，太陽能灶還有太陽能房。太陽能供熱最大的關鍵部件就是集熱器，怎麼把這個熱能收集起來。它的基本原理，就是把密度稀疏的陽光“濃縮”起來産生高溫。它的分類第一種就是像一把傘一樣叫“聚光型”的集熱器，另外就是像平板一樣，我們用的大部分都是平板，而且有的平板是像向日葵一樣有跟蹤的功能，它還可以隨著太陽的轉向，它轉變那個方向，這種是有的。另外像排管一樣把它排起來，這種我們家裏用的可能都有。最複雜的就是把太陽能變成一個發電的裝置。太陽能發電有兩種，就是把太陽的輻射能轉變化電能，這個在很早以前就做過這方面工作。典型的一個例子就是利用太陽能的熱發電，就是把太陽能的熱集中起來進行熱力發電，把熱再轉化為電。比較好的就是太陽能光發電，把太陽能直接變成光，製造太陽能電池，直接進行光電的轉換，也就是有些材料，當太陽能照在上面去以後，它就把它的光轉變為電，就有電子的流動，就有電動勢，不過有外界的負荷就有電流産生，因此我們這兒主要介紹一個太陽能發電的兩種形式。第一種形式叫做光生伏打電池，一般是在電子型硅單晶小片上，用擴散法滲進一薄層的硼，再加上電極製成這個太陽能板，當受到光照射時兩極間産生電動勢，另外就是光化學電池，化學電池就是在電解液里加入兩個電極，當陽光照射其中一個的時候，兩極之間就産生電動勢，這種是最早用的太陽能電池，現在基本上不用了，沒有多少發展前途，現在我們講的主要就是利用太陽能製造太陽能電池，用半導體材料進行。
平常我們指的所謂太陽能電池就是光生伏打電池，在一平方米麵積上鋪滿了硅太陽能電池的話，可以得到100瓦的電力，人造衛星和宇宙飛船多用這種電池供電，當然現在的轉化率可以到20%，甚至可以到25%。你看我們衛星上用的基本上都是太陽能電池，過幾年衛星不能用了。為什麼呢，就是電池已經失效了，它也有一定的壽命，過一段時間性能要衰退，要脫落，個別的線就斷掉了，因為電池制出來以後，一片一片地把它焊起來，把它收集起來電流，如果焊線一斷掉以後，那個電池就失去作用了，時間一長那個電池就失效了，這是我們看到的太陽能電池板，有各種各樣的，一個是單晶硅的我們以前用得比較多的，另外就是非晶硅的太陽能電池，這都是比較硬的。現在一種新的可以把這個東西涂在這個塑料薄膜上，薄膜可以捲起來。大家看看多晶硅的太陽能電池。還有一個樹膠脂封的太陽能電池，這是一種樹膠的電池，它足以把一個樹膠作為一個載體，把那些硅晶的材料經過擴散的方法，沉積在上面，這個好處就是可以捲起來，不像我們那個是很硬的，不能動，要一動就會有許多問題，這種電池也用得比較多。
第三個我就回答一下我們這個問題，就是太陽能在汽車上的應用問題。太陽能在汽車上怎麼去用。為什麼呢？這個汽車的能源問題是非常嚴重的。我舉一個例子，我們國家2001年石油的産量，大概有2.1億噸石油，7000萬噸是進口的，1.5億噸是我們生産的，也就是三分之一是進口的，不到三分之二是我們國産的。而且我們國産的油質量比較差，大家説那個為什麼汽車的排放裏有問題呢？我這裡也會講，我們油的品質不好，含的雜質太多，我去考察了大慶 大港 遼河油田和勝利油田，我們國家産的油基本上都是黑的，瀝青佔的比例很大,只有新疆油田，我去過新疆的塔克拉瑪乾大沙漠，那裏頭邊的油是清亮的,類似于比較差的柴油，原油出來就是很好的油，因此我們國家是非常缺油的，大家説車增長得很快，車燒什麼，很明顯的例子。即使我們的油是有的，但是燒完以後它是一個碳氫化合物，燒完以後就有一個污染的問題。過去我們把二氧化碳不看做是有害氣體。現在把它叫溫室氣體，也就是二氧化碳的大量排放，使地球的溫度越來越高。最典型的是我到德國去過，德國大家知道阿爾卑斯山裏面是旅遊勝地，是滑雪的。2001年的1月份到德國去的時候，德國人到處找不著滑雪的地方。為什麼呢？氣溫一變暖，阿爾卑斯山的積雪不夠五十厘米，只有十幾厘米，也就是雪把有些地方擋不住，沒法滑。這個已經很危險了，德國人、歐洲人已經強烈地感到溫室問題的影響，因此探索太陽能在汽車上的應用，已肯定是我們搞汽車的人和每一個有汽車的人，和沒有汽車的人，都想像的一個辦法。如果太陽能能利用，那我們就還是取之不盡，用之不竭的，它那麼多能量。能不能被我們利用呢？這自然會提出這個問題。
因此我現在這兒講三個問題，第一個問題是在傳統的汽車上就是太陽能怎麼利用它，這個人們已經有許多辦法。第二個問題太陽能做充電站，這個已經國外用得比較多了，特別是美國的西部和中西部有一大片的沙漠地區，亞利桑那那個地方有沙漠，沙漠裏那個太陽能是非常充分的，它們在利用這個，當然美國不缺油。但是它們也得研究這個，作為能源安全問題，在研究這個問題。第三個問題就是我們現在比較熱的燃料電池汽車。國家花了很大的錢，國際上很大的熱點，就是認為燃料電池車能夠代替現在的燃油車，作為21世紀後的半期主要電汽車的能源。它是燒氫的，那個氫從哪兒來？可以從太陽能制取。因為太陽能無論是幹什麼，它都不能把它存起來，太陽一下山就沒有了，因此怎麼把太陽能給存起來，用蓄電池現在價格比較貴。因此把太陽能怎麼變成一個別的燃料，把它存起來，這是我們也要想像的辦法。
我們先來看第一個，傳統的車上太陽能的利用，它是作為輔助動力系統用的。什麼叫輔助動力系統呢？不是作為汽車的驅動力。一個小轎車，我們最簡單的一個夏利車，它大概有35千瓦的動力，你想我們太陽能有多少，夏利的那個動力很差，不過看我們的桑塔納，那大概有七十個千瓦，最差的我們212吉普車過去也是六十個千瓦。你這太陽能有多大的面積呢？一般都是在五十千瓦左右，而太陽能發的功率比較小，因為1平方米才有一個千瓦，轉化率就算是20% ，最高的才200瓦。一個桑塔納汽車上也就是3到4平米，所有的地方都貼上，3到4平米就算5平米，那才一個千瓦呢，這一個千瓦是不足以推動這個汽車用的，因此説我們在傳統的目前的汽車上，貼上太陽能板能幹什麼，這一個千瓦能幹什麼呢？第一個它可以做輔助動力用，例如可以給我們那個電池可以充電，輔助電池可以充電，12伏的電池。第二個車停在那兒的時候，如果有太陽的話，那個車裏頭溫度很高，它可以帶動風扇排風。另外由於太陽能的作用，它裏面的溫度就沒那麼高了。因為太陽能畢竟把百分之十幾—百分之二十的熱量已經吸收掉了。因此可以起這些作用，我們的意思是做輔助動力用的，帶動風扇，帶動空調裏面的電扇，它不能帶動空調裏面的壓縮機，因為空調裏的壓縮機好幾個千瓦，只可以帶動空調裏面的電扇。這是可以做一些輔助動力用，它不能作為主動力用，主要就是它的面積太小。因此要在傳統的汽車上，用太陽能作為動力，那是不可能的，只能做輔助動力用。或者在一些特殊的車上，因為大家知道，德國的大眾公司，它那個前總裁在下臺之前，説他一定要實現一升車這個夢想，什麼叫一升車呢？百公里油耗一升，那麼大家想這個幾乎是不可能，但是他已經實現了，那個車做出來，從他的總部狼堡開到漢堡，開了將近兩千公里，平均油耗百公里0.96升，做到這個東西了，但是它的能耗是很低的。當然發動機的效率也比較低。這個車很輕只坐一個人。因此這個能量再加上一些電池，我估計是有可能實現的，但是不是傳統的車，肯定不是我們現在車改裝一下就可以作為這個用，這肯定是不可能的，這一點我可以明確地回答，就是不可能做到這一點。因此我們有時候到一個地方，有些人就説你們這個車怎麼能才坐一個人，怎麼進入家庭，我説這個車不是進入家庭的，要進入家庭那咱們另當別論，另外再設計，目前的車貼上太陽能板這個車不能進入家庭。
第二個問題，大家看一看這個車上，就是我們奧迪公司生産的一種車頂配有太陽能發電系統的一輛車，這個車的一些原理是什麼呢？就是歐洲現在要取消空調，為什麼呢？氟里昂不能用了，因為氟里昂是破壞臭氧層的，發達國家已經不讓用了，中國還可以再用兩年，因此它要在空調系統做改動，它很複雜，它乾脆給上面貼個太陽能板，這個太陽能板幹什麼呢？就是帶著風扇在進行通風，車停在那兒，太陽能板在發電，發電帶動裏面的抽風機，就把裏面的熱量就抽出來了。這樣的話就可以使這個車溫度保持比較低，這是用這個用的，這是傳統的汽車上用太陽能板的。還有一個就是概念性的電動車，這是日本的一個教授設計的，這個名字叫Luciole,這實際是一個螢火蟲的意思，它的顏色像螢火蟲，它的頂兒上帖的是太陽能板的，它的太陽能板是幹什麼用的？給它的電池充電。這個車在北京展覽過，它上面有大概將近一平方米的那個太陽能板，當然那個太陽能板可能轉化率是比較高的，因為它做的概念車，錢是比較多的，它能夠産生一定的電，主要是它給它的輔助12伏的電池充電的，當12伏電池滿了以後，12伏電池反過來會給它那個主電池充電，這就是太陽能電池在車身上貼的，用做以輔助電池充電的一個系統，你看這個車很細長，它那個位子是兩個座，是前後坐的，不是一排能坐兩個人的，為什麼呢日本這個車是有用途的，有些挺小的日本的東京和京都一些小街道，那個街道很窄，這個車過不去，那個地方也不許一般的車走，為什麼呢，那都是文物，好多建築是我們唐朝時候，那個鑒真和尚在那兒去住的，那是不許車進的，但是它這個車可以進去，為什麼呢？它是電動車不排放廢氣，這個車的寬度大概將近一米，它可以進去很小的衚同，這個裏面有太陽能。
第二個我們看一下太陽能充電站的應用，因為太陽能雖然供應密度大，但是充電站的房子是很大的，例如我做一個30平方米的一個太陽能板，它發出的電可以為一個電動汽車充電，有太陽的時候把車擱那兒，直接給那個電池充電或者現在做的這個電動汽車，有兩套電池，一套電池在用，一套電池就擱在充電站那個地方。這樣的話就可以用換電池的辦法，使太陽能給電池充電，給蓄電池充電。當你用完以後把這個電池擱在這兒，把另外一套充足以後給它，這樣的話就是這個電動車用的是太陽能，它是電能，但是這個電能是從太陽過來的，但是我們還把它不叫太陽能車，還叫電動車，它的電源是太陽能的，當然如果天氣不好，連續的陰雨天氣，它可以在墻上充電，我們這個前提是太陽比較好的時候，特別是美國的西部，那個地方和我們的塔克拉瑪爾乾大沙漠一樣，我在沙漠呆了一個月，沒有看見陰天和下雨。我是7月20號進去的，8月20號出來的，那一個月的時間裏沒有降一滴雨，我的印象裏面。再一個是好像也沒有陰天，太陽一直是非常好的，那裏的溫度是非常高，因此沙漠地區可以做這個，電動汽車從性能上完全可以達到汽車的要求，但為什麼現在不能推廣呢？就還是電池的問題，一個電池充一次電最多跑到兩百公里，那還是不夠的，對中國人是夠的，對美國人是不夠的，美國人兩百多公里才一百多英里，美國人是不夠的，它覺得距離還不夠，上班有時候距離很長，另外它還不是很方便，加一次油就幾分鐘，你充一次電得好幾個小時，這就很啰嗦。另外電池目前的價格比較貴，價格還是貴的，因此一般的還用不起，更重要的是沒有遍于各地的充電站，你不能説我走哪兒就能加油，你走哪兒能充電嗎，不行。因此你走哪兒就沒電了怎麼辦？因為我到首都機場那兒沒充電站，到那沒有電你怎麼回來呢，你就回不來了。因此電動汽車現在也碰到很多問題，當然電動汽車可以用各種各樣先進的電池，如果電池有突破的話，這還是很容易把電動汽車給普及的。
關於電動汽車問題我後面還要講，這就是一個太陽能板給電動汽車充電的一個例子，你看我蓋這個面積挺大的，實際這個是幹什麼的呢？裏面的那個東西是電解水的，就是你這個電池要充滿了以後怎麼辦？我電池充滿就別再充了，我把剩下的這個電就去電解水去了，電解水出來的氫氣存在旁邊的那個罐子裏頭去，它有兩種辦法，你有車來充電，我就充電，沒車充電我就乾脆去電解水去了，電解水把氫氣可以存起來，可以壓縮到35個兆帕，就是350個大氣壓或者250個大氣壓存起來，這是一個例子。
另外這是我們學校自己做的一個，電動中巴，目前在校內做公共汽車用的，清華很大，到清華辦事很不方便，如果每人都開著車在裏面走，那交通是非常麻煩的，因此學校就不允許一般的車走，用這個車呢，有十幾輛車在校內做公共汽車用，為什麼它能用呢，它在校園裏跑，每天跑的里程六 七十公里，而中間還要休息一會兒，還可以去充電。這是純電動車，當然我這不是用太陽能充的，我這充電有很大的充電房。，但是現在還是用網上的電充的，用晚上網上的電充，因為太陽能板用起來以後大概投資幾十萬人民幣，後來説算了，咱們還是用網上充吧，一度電也很便宜，一天這個車也就充二十多度電，一度電五毛錢，沒多少錢，所以你那個太陽能板猴年馬月把成本能收回來呢？因此我們現在是在網上去充的電，而且一般都在晚上。因此我覺得這個車它的應用還是很好的，我們在奧運會期間也會在奧運村和運動員村做一批這樣的車，而這個車外形也挺好的，外形不是北京出的，是在廈門做的，做得很好，裏面有一套驅動系統用了一年多，現在反映不錯。但是它這個有限度，只能在一個範圍內走，千萬別走出去，一個公安局也不給你牌子。第二個你跑得遠沒充電站了，你回不來了我就沒法弄了這個，不過以後用太陽能來充電，在北京也不是不可能，特別是春天和秋天，北京的陽光非常充分，如果有錢的話，我這個項目是列入清華有一個項目叫《綠色大學建設》，我説綠色大學不能光種草 種樹、種花，我説這個農民都可以做。我説這個一流大學搞這個有點就不夠味，我説做一些這個綠色的交通在學校裏用還是很好的，因此可以我們想辦法用太陽能來充電。
第三個問題就是太陽能要制這個燃料電池，給燃料電池供氫。從太陽能來説，因為燃料電池是用什麼呢？那個“燃料”應該是打個引號的，所謂“燃料”它不是燒的，它是氫和氧在一定的條件下化合，我給大家看一看這個原理，這是一個燃料電池的工作原理。你看一邊進的是氫氣，一邊進的是氧氣，氧氣和氫氣在一定的條件下化合生成水，同時放出電，就是電解水的逆過程。把水裏通上電，不就電解出氫和氧嘛，我把氧氣和氫氣再一反應，又可以生成水，同時産生電，當然這個東西是不可逆的，要可逆要有條件。例如我很容易把水從高處流到低處去，但是它自己就流過去，你要把水從低處移到高處去，那就要費勁，要花能量，一個是泵要往上攪，一個是太陽把那個水給它曬起來以後蒸發，讓風再給你刮，刮到高處去，那不就變成這個樣子了。電解水是通上電就可以出氫和氧氣，但是氧氣和氫氣要化合，要生成水要變成電。這個是要有條件的，要有催化；要有溫度；要有壓力；要有各種各樣的條件。這就是我們現在的燃料電池，它的工作溫度比較低，就是七、八十度，因為它絕不是燃燒，當然説氫和氧在一起可以化合可以爆炸，可以産生能量，那個是不可控的，我這個是可控的，可以生成電。這就是我們所謂的燃料電池，有的也叫氫電池，就是這個意思。
燃料電池分許多種，有高溫的，有低溫的，有各種各樣用處的，我們現在能車上用的就是最後叫《質子交換膜燃料電池》，它的工作溫度在一百度左右，一百度以下，但是它的條件，它催化劑必須用鉑金，它有一種膜質子交換膜，那個膜是很小的孔，氫分子是通不過的，把氫必須分解成原子變成質子，丟掉一個電子以後，變成一個帶正電荷的質子它才能通過這個地方。因此這個膜的製造也是非常複雜的，但畢竟它已經在衛星上在軍事上已經用上了，特別是在潛艇裏面，如果你不是帶核潛艇，你是帶液態氫和液態氧的話，它那個可以在水下呆四十多天，為什麼呢？它可以直接製成氫和氧，可以反應，它不用空氣，就可以直接生成電，也可以生成化學純度的水，這個純度的水是可以吃的，可以飲用。另外它是潔凈無污染，沒有噪聲，潔凈的它沒有別的排出來，氫氣和氧氣一反應就是水，流出來的就是水，就是水蒸氣，沒有什麼一氧化碳，二氧化碳，沒有這個東西，它是非常潔凈的。因此燃料電池受到很大的重視，有人也講嘛，21世紀可能是氫能的世紀，是以氫能在汽車上就是燃料電池，美國總統布什上臺以後，就把原來克林頓提出那個汽車的計劃改變以後，全力以赴地支持燃料電池的汽車，叫Freedom CAR，我到美國去以後，和美國農業部進行討論的時候，它們就説美國政府看中了燃料電池汽車，認為它是21世紀競爭的熱點，我們國家在這方面也在做大量的研究工作。這是太陽能制氫供燃料電池利用的一些原理，由於太陽能板把太陽能轉變為電，電通在水裏面去是電解水，電解水呢，就變成一個氫氣，氫氣進入燃料電池，燃料電池再變成電能供汽車用。因此加一部分水以後它就可以循環使用，這個示範的東西我到美國已經看到了，美國的加州有一個太陽運輸公司Sunlind，那個地方有一些燃料電池公共汽車，它就是通過風力，通過太陽能發電，電解水産生氫氣，供那個車用的，這已經有幾輛車在那兒示範，這並不是我們所想像不到的，實際是已經在做了，如果這麼做的話，我們整個是一個很好的良性循環，這汽車完全可以用這個。這就是美國通用公司那個“氫動1號”，大概在悉尼奧運會上出盡了風頭，它是領跑的，完了以後在中國進行了展示，它用了液態的氫做動力的，是一個燃料電池，加4.5公斤的液態氫可以走500公里，現在是1號、 2號、 3號已經出來了，這是我們自己做的一個清華大學和北京飛馳綠能公司做的叫“京零1號”，這是個燃料電池的一個汽車中巴，你看上面背了兩個罐子，那是氫氣瓶，我們是250個大氣壓的氫氣瓶，就是現在咱們那個天然氣的那個罐子，經過改造以後，那是25個兆帕的一個瓶子，我們裝的氫氣，前面那個就是我們的氧氣瓶，但是氫氣還是電解水制的，氧氣也是從氧氣廠拉的擱在上面，這個車能夠跑到將近八十公里，一次把這個加滿的話能跑到一百五十多公里。
現在國家863燃料電池項目支持的我們這一個項目，就是燃料電池城市客車，它是這麼一個車，11米長的一個車，這用的是氫空氣，你看後面是裝有氫氣瓶子的，前面裝的是空調，準備做2008奧運會用的，奧運會我們領導提出，我們在中國提出的奧運會，不能讓美國的車來領跑，起碼我們自己要做出車來領跑，在前面給馬拉松賽跑運動員進行領跑。
最後我想把我今天的這個做一個結尾。有這麼三個意見，第一個太陽能的合理利用潛力很大，太陽能電動車是最清潔最有發展前景的綠色環保汽車，這是肯定的，我覺得第一個問題，第二個開展太陽能電動車的比賽和展示活動，是進行節能、環保教育和崇尚科學反對迷信科普教育的有效途徑，也是培養科技創新人才的成功之路，我們這幾年覺得很有體會，特別是培養人。第三個當前太陽能電池由於能量密度小，轉化效率低，價格昂貴，又受到氣候變化的影響，在汽車上廣泛推廣應用，以代替燃油還不可能，就是在傳統的車上利用太陽能是不可能的，還有幾個是價格問題，能量密度問題，轉化效率問題，還要受到天氣的影響，純靠太陽能的話，天氣一變化太陽能就沒有了，現在我那個賽車裏面也不光是太陽能，還有電池呢，南京在表演的時候下大雨了，就是在市區遊行的時候，突然間下了一場大雨，根本就沒有太陽，那還是利用裏面的電池，畢竟它夏天的雨它不是連陰雨，下了那麼一會兒就過去了，一會兒又有太陽了，不過陰涼處樹陰底下就走不動，那就沒法走了。但是利用太陽能的電動車或燃料電池汽車，具有很光明的前景，當然現在還屬於樣車階段，但是它的推廣是非常有前景的，為什麼現在不能實行呢？一個技術不成熟，更重要的現在油還很便宜。我有一次會上講了一個，可能是得罪人了。我説如果石油漲到五十美元一桶，燃油稅再往上一提，汽油用起來很貴，電動汽車使用就有可能。因此我覺得如果隨著技術的成熟和燃油越來越少，環境要求越來越高，我覺得利用太陽能，利用電動車 利用燃料電池汽車都是完全有可能的，我們的目的也會達到的，講得不一定對，希望大家批評指正，謝謝。
問：陳教授，我想問您個問題。第一就是我比較感興趣的就是像剛才您也説到了咱們國家這次投資了8.8個億，然後做了國産的電動汽車，那為什麼我就是觀察了清華學校做的也是中巴、大巴，為什麼沒有向家庭轎車這方面做呢？第二個問題就是剛才你提到了那個首先要用太陽能電解水，電解水製成氫氣，完了以後還要這個燃料電池使氫和氧然後再高溫高壓，還有催化劑的情況下，讓它産生電，這樣不是重復的嗎？我覺得是對能源的一種浪費，那種效率是不是不會太高。
答：關於現在為什麼汽車電動汽車也好，燃料電池汽車也好，都是大巴，中巴而不做家庭轎車呢，這裡面有一個問題。第一個是這個車現在技術還不成熟，不成熟的問題，你不能讓私人去購買，公用車是一幫專門人去開的，這電動車你看著好開，實際它很麻煩。要出了問題以後它就沒法弄了，一般人是不會維修的。你賣給私人，私人買這個車，説實在的話，你要賣給我，我是搞電動車的，我要買車，我現在沒有車，我要買車，我絕不買電動車，給我一個電動車我也不要，我住在五樓，我怎麼充電，我揩公家的油哇，沒法弄。因此沒法可以做私人的車，等技術成熟到一定程度以後，為什麼天然氣車不做私人車呢，要做公交車呢，公交車專門有加氣站，有一幫專門的司機，他就是開這個車的，他是職業司機啊，私人轎車這個不是職業的人，職業是幹活，開車只是他的一個業餘的愛好，因此大概是這麼一個情況。這個我不知道説清楚沒有，因此我們要推廣使用，技術非常成熟的時候才能到私人車上去，如果技術不成熟，只能讓公家去承受，不過它有專門的人嘛。
第二個問題，就是關於現在能量轉換過程是不是合算。按理説它每一個過程，都有一些效率問題，但是有一個問題就是太陽能是沒有成本的， 就是你如果真是太陽能也要花錢，你用大概就不太合適了，你這麼用轉換過程，它是沒有價格的。我擱那兒一用它就能用，因為這樣才是，你不用還有別的範圍用嗎，沒有。你要把它變成熱，熱咱們用不到電上去，熱再發電，那更比這效率還低。因此就是這樣一個合理的利用辦法，經過這麼一個過程，它能把能量能夠存起來，就是通過這個方式才能存。太陽能變成電，電是不能存的，存電是很麻煩的，把電再電解水，變成氫氣 氫氣是可以儲存的。儲存可以加在車上，可以用。當然這個過程是很複雜的，我覺得每一個環節都有許多問題，當每一個環節都解決的時候，我們想這是一個很理想的一個能源鏈，還是比較好的。
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