蟻酸巴士，正在“進(jìn)站”

蘇琳

相比私家車，公共交通工具正以更快的速度進(jìn)入新能源時代。交通運輸部統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2016年年底，中國公交大巴的保有量約為50萬輛，其中新能源公交大巴已經(jīng)超過了16萬輛，預(yù)計到2020年，新能源公交車保有量滲透率有望達(dá)到50%左右。

當(dāng)下大多數(shù)新能源公交大巴都屬于電動或混合能源車，但科學(xué)家們?nèi)栽诓粩喟l(fā)掘更多清潔燃料，比如來自荷蘭恩荷芬理工大學(xué)的一個年輕的研發(fā)團(tuán)隊，他們?yōu)榇蟀驼业男氯剂鲜恰浵伒姆置谖铩?/p>

蟻酸（化學(xué)式為HCOOH），又名甲酸，生活中它常見于螞蟻、蜜蜂等昆蟲的分泌物中。這種物質(zhì)如今廣泛應(yīng)用于有機(jī)化工原料生產(chǎn)中，可用作化學(xué)清洗劑、有機(jī)溶劑、化學(xué)農(nóng)藥等。

而這個名為Team Fast的荷蘭團(tuán)隊則研發(fā)了一種能將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成蟻酸的催化劑?！罢沁@個發(fā)現(xiàn)讓我們萌生了一個念頭—做出雛形以證明蟻酸是可以驅(qū)動車輛的。”Team Fast市場分隊的隊長Vera Pijnenburg對《第一財經(jīng)周刊》說，“由于溫室氣體的過度排放，地球正在以前所未有的速度變暖，我們需要阻止這個過程?！?/p>

Team Fast通過使用這種特殊的催化劑，將二氧化碳和水合成蟻酸，溶于溶劑，制成一種名為Hydrozine的新燃料，它含有99%的蟻酸。將Hydrozine這種新能源儲存在容器中，使用特定的催化劑，就能分解出氫氣和二氧化碳，氫氣添加到燃料電池中，與氧氣發(fā)生反應(yīng)后產(chǎn)生電能，可以用來驅(qū)動車輛，并排出剩下的對環(huán)境相對無害的二氧化碳和水—傳統(tǒng)大巴排出的則是一氧化氮、煤煙或硫氧化物等有害氣體。

此外，Hydrozine還是一種易于運輸、可以快速補充的新燃料?！耙驗镠ydrozine是液態(tài)的，它能像汽油一樣存儲和‘加油?！盤ijnenburg說。

目前，Team Fast正在和荷蘭客車制造商VDL集團(tuán)合作研發(fā)第一臺蟻酸燃料巴士的樣車。該團(tuán)隊認(rèn)為，蟻酸巴士比純電動大巴更具優(yōu)勢。

“雖然電池使短距離出行變得更容易了，但當(dāng)涉及巴士、卡車、輪船等重型交通運輸工具的時候，電力驅(qū)動仍存在局限性?！盤ijnenburg認(rèn)為，蟻酸能夠解決電動車在長途運輸、重型交通運輸中的局限性—蟻酸的能量密度是電池的3倍，而新燃料Hydrozine的能量每升為0.75千瓦時。

不過，Hydrozine并不完美。它的能量密度還是比柴油小，因此需要存儲于更大的容器中。目前Team Fast制作的大巴燃料箱原型大約是300升，因此電動巴士的續(xù)航能力大約是200公里。首臺樣車主要使用VDL集團(tuán)開發(fā)的電力系統(tǒng)驅(qū)動，通過托掛在后方拖車上的蟻酸燃料電池系統(tǒng)接收額外的電力。未來，團(tuán)隊打算通過簡單的加大燃料箱的做法，將續(xù)航能力提升至400公里。

Team Fast估計，將一般加油站轉(zhuǎn)換為Hydrozine補充站的整體費用大概是3.5萬歐元，這比直接架設(shè)新的加油站便宜許多。Hydrozine的價格則為每升0.5歐元，比柴油貴，但Pijnenburg稱，這種新能源比汽油便宜，并且未來，隨著團(tuán)隊進(jìn)一步的研發(fā)，它的價格可能比這兩種傳統(tǒng)燃料都要低。

“現(xiàn)階段我們?nèi)蕴幱诋a(chǎn)品生產(chǎn)的初期，所以很難估算最終所需的成本。而且，在已經(jīng)設(shè)計出的雛形中，存在一些過度工程化的地方，我們研發(fā)了一些超出實際需求范圍的功能，這也加大了成本核算的難度?！盤ijnenburg對《第一財經(jīng)周刊》說。

誕生于荷蘭恩荷芬理工大學(xué)內(nèi)部的Team Fast團(tuán)隊，主要研究方向即是燃料創(chuàng)新，它由35名來自不同專業(yè)的老師和學(xué)生組成，總負(fù)責(zé)人和技術(shù)負(fù)責(zé)人會帶領(lǐng)旗下7支小分隊，他們在安全、電子硬件、電子軟件、化學(xué)、機(jī)械、公關(guān)、市場營銷這7個方面各司其職，每支分隊也都設(shè)有自己的負(fù)責(zé)人。

這也是Team Fast的一個不同之處?！斑@是一個非常扁平化的團(tuán)隊，基本沒有上下級，分隊之間的協(xié)作也非常緊密。有一些成員是全職的，他們更多負(fù)責(zé)的是內(nèi)部管理和協(xié)調(diào)，以及與外界溝通。剩下的成員則像我一樣兼職工作，負(fù)責(zé)自己專長的部分，分工很明確。”團(tuán)隊成員張徽懿對《第一財經(jīng)周刊》說。

張徽懿是Team Fast化學(xué)小分隊的隊員，也是團(tuán)隊中唯一的中國人，在荷蘭恩荷芬理工大學(xué)讀研究生期間，她偶然間看到了該團(tuán)隊招募初創(chuàng)團(tuán)隊隊員的信息，于是應(yīng)征而來。因為張徽懿的加入，Team Fast團(tuán)隊的官方語言也從荷蘭語變成了英語。

張徽懿所在的化學(xué)組主要負(fù)責(zé)實驗室研發(fā)，包括基礎(chǔ)的研究和技術(shù)的發(fā)展測試。她認(rèn)為，在Hydrozine的研發(fā)過程中，最核心的技術(shù)環(huán)節(jié)在于“蟻酸的轉(zhuǎn)化”。

“轉(zhuǎn)化過程涉及到催化劑、反應(yīng)試劑等和反應(yīng)器有關(guān)的所有細(xì)節(jié)，”張徽懿解釋道，“我個人遇到的第一個問題是催化劑的純度和配方，我們沒辦法用最頂級的原料，而我們還要提升反應(yīng)體系的穩(wěn)定性，這些在之前的文獻(xiàn)和研究中是沒有被深入討論過的?！?/p>

Team Fast很多成員都是兼職人員，隊員們的操作也造成了不同程度的誤差。為了驗證和保證產(chǎn)出氫氣的純度，隊員們做了大量分析工作，最后甚至需要尋求團(tuán)隊外部的科研人員及工程師的幫助?！拔疫€試圖聯(lián)系中國的原料供應(yīng)商。”張徽懿說。

無疑，研發(fā)條件的限制是Team Fast目前遇到的最大阻礙?！叭绻覀兊难芯恳M(jìn)一步，就需要更多資金以購買或租賃昂貴的研究設(shè)備。”Pijnenburg也說。

“蟻酸巴士”的研究資金眼下主要來源于荷蘭恩荷芬理工大學(xué)和對該項目感興趣的一些大公司。除了客車制造商VDL外，流體控制系統(tǒng)制造商Burkert等公司也在和該團(tuán)隊商談合作，以及未來商業(yè)化的可能性。

Team Fast的目標(biāo)，是讓Hydrozine成為未來大部分重型交通工具的燃料，除了作為大巴燃料，它還可以應(yīng)用于建筑工地的發(fā)動機(jī)、園藝溫室等領(lǐng)域。

事實上，該團(tuán)隊已經(jīng)利用Hydrozine和園藝公司Van Rooij建立了全球第一個由這種新能源驅(qū)動的園藝系統(tǒng)；未來，他們還計劃建造一個能夠完全可持續(xù)循環(huán)的溫室系統(tǒng)—將溫室中的氧氣和二氧化碳變成Hydrozine，再轉(zhuǎn)化為電力，同時再次釋放出植物所需的水和二氧化碳，從而進(jìn)入下一個能量循環(huán)系統(tǒng)。