龐青年“水解制氫”揭秘：主材為鋁，添加鉛、氯化鎂、氧化鋅

據澎湃新聞5月25日報道，5月25日，眾多媒體到訪位於河南省南陽市的洛特斯新能源汽車有限公司“水氫汽車”製造工廠。作為本項目的主要推動者、青年汽車集團董事長龐青年接待了媒體記者，並首次乘坐了該公司研發的“水氫汽車”。

但對於該車內部水解產生氫氣的原理與所謂“催化劑”的成分，無論是龐青年還是青年汽車集團內部工作人員都三緘其口，宣稱保密。

龐青年為媒體講解原理。 齊魯晚報 圖

澎湃新聞記者從國家知識產權局瞭解到，龐青年目前所用該項技術的核心內容是通過水解一種鋁合金粉末產生氫氣。鋁合金粉末中，鋁為主材佔比90%以上，理想的添加劑為鉛、氯化鎂與氧化鋅三種金屬。

龐青年的這項技術來自湖北工業大學原副校長董仕節（現已任湖北經濟學院黨委副書記、院長）與材料與化學工程學院講師羅平的兩項專利研究。

從校方公開發布的信息可知，該校將“一種水解制氫鋁合金及其製備方法”（專利號：ZL201610564832.5）、“一種水解制氫鋁合金及其製備方法和應用”（專利申請號：201910117543.4）兩項專利獨家授權給南陽市青動能源科技有限公司在其運營期間使用。

南陽市青動能源科技有限公司系青年汽車集團下屬公司，執行董事兼總經理是龐青年的兒媳何雅琪。

湖北工業大學授權給該公司的兩項專利中，一項（以下簡稱2016年專利）已通過國家知識產權局的審查，另一項（一下簡稱2019年專利）尚在審查階段。

澎湃新聞記者從國家知識產權局網站獲得了兩份專利的説明書全文。在2019年專利的説明書中，羅平與董仕節寫道，“本發明公開了一種水解制氫鋁合金，其由質量百分含量90到95的鋁（Al）和5到10的添加劑組成。”

説明書中還寫道，實現氫能有效安全利用的重要途徑之一就是實現即時制氫。現階段常用的制氫方法主要是通過制氫材料水解制氫，其中鋁合金水解制氫是目前比較熱門的研究課題。

通過查詢，董仕節與羅平等人從2012年就開始不斷申請通過鋁合金水解制氫的專利發明。據澎湃新聞記者不完全統計，從2012年至今，二人聯合他人共提交了20餘份專利申請。在2012年的一份專利中甚至還提出了添加普通食鹽作為水解輔助材料。

在2019年之前，鎵（Ga）和銦（In）兩種貴金屬一直作為主要添加劑用於二人的專利。2019年專利中，二人將添加劑材料替換為金屬單質、金屬氧 化物和金屬氯化物中的一種或多種，並説明理想添加劑為鉛（Pb）、氯化鎂（MgCl2）和氧化鋅（ZnO）的混合物，因此大大降低制氫鋁合金的成本，“有利於實現制氫鋁合金的規模化應用與商業化推廣”。

根據專利説明書，水解制氫的步驟是：將鋁粉與添加劑球磨混合（使用球磨機-磨碎或研磨的一種常用設備），在惰性氣體（如氬氣）保護下取出合金並保存於惰性氣體，將鋁合金投入水中製備氫氣（可為海水、自來水、礦泉水、生活污水，不受水温水質的限制）。

加入添加劑的作用是：在製備氫氣過程中，金屬單質和金屬氧化物會破壞鋁表面緻密的氧化物，提高鋁水反應的反應活性;金屬氯化物會消除鋁粉的團聚現象，並且使金屬鋁表面產生大量的表面缺陷，提高合金的水解制氫性能。

據專利提供的實驗數據，其產氫量為1g合金產生1247mL氫氣。

此外，董仕節與羅平等人還提交了供氫裝置、氫燃料電池系統等多個配套裝備的專利發明。

針對這種制氫方法，網絡上掀起了一片質疑聲浪，有的質疑其要攜帶鋁合金重量過大，有的質疑其安全性尚不能保證，有的質疑其反應廢料無法處理。

還有人表示，從經濟性來看，市場上鋁的價格已經超過10元/公斤，按照9公斤鋁製取一公斤氫氣計算，則生產一公斤氫氣的材料成本在63至90元，尚未考慮將塊狀鋁製成鋁粉的費用和能耗。因此，這種制氫路線並不符合節能和環保的要求。

還有人質疑其有“脱褲子放屁”之嫌，因為鋁本身就是通過電解而產生，而電解鋁行業耗電量很大，中國電解鋁行業每噸鋁耗電約為13000kWh，2016年電解鋁耗電佔全社會用電量的7.5%。質疑者表示，用本身就是電解而來的鋁金屬再水解出氫氣用於電池供電，似乎並無必要。

針對種種質疑，董仕節向長江日報回應稱，研究團隊已經就這個問題進行了考慮。制氫後的水解產物偏鋁酸可以直接作為阻燃材料使用，高品質的偏鋁酸可以用於電池隔膜產業，偏鋁酸還可以進一步加工成微納米級氧化鋁。制氫後的水解產物都有很高的利用和經濟價值，通過新能源汽車的使用回收後，可解決節能和環保的問題。

但董仕節同時表示，其團隊的技術已經解決了材料、控制等氫氣製備等關鍵環節。目前只是氫氣製備殘留物的抽取及後續制氫的穩定性還待研究，如果這些技術難題解決了，相關技術就可完全成熟，在新能源汽車上的大規模應用就指日可待。