水氢发动机是永动机吗？

自从热力学第一定律在19世纪中叶建立以来，人类就已经认识到，任何违背能量守恒定律的机器都是不可能运转的，否则就能制造出永动机。最近，闹得沸沸扬扬的水氢发动机就是一个例子。

据称，水氢发动机可以用一种特殊的催化剂让水分解成氢气和氧气，然后，氢气被送入氢燃料电池中，为氢燃料车产生动力。这种车加水就能行驶，氢气的制造成本近乎没有。

乍一看，似乎这样没有什么问题，水分解成氢气和氧气，并且氢气可以作为动力来源。那么，为什么说这种发动机会违背能量守恒定律呢？

这里的问题就出现由水制造氢气上。在正常情况下，水分子中的化学键非常稳定。只有当温度升高到超过2000度时，水分子的化学键才会发生断裂，从而形成氢气和氧气。另外，在通电的情况下，水很容易分解成氢气和氧气。也就是说，水的分解需要消耗大量的能量。

催化剂的作用是加速水的分解反应，它只能增加反应速率，使反应更快趋于平衡，但并不能改变水的分解需要消耗大量能量的事实。即便消耗大量的能量来制造出氢气之后，氢气作为燃料来驱动车辆前进，这又会损失掉不少的能量，因为化学能转变为机械能存在效率问题。

因此，水氢燃料车的能量输入其实是大于能量输出，这显然是违背了能量守恒定律，这样的汽车不可能制造出来，否则它就成了某种意义上的永动机。

氢燃料车确有其事，但氢气的制造需要一定的成本，不可能几乎零成本。如果要让真正的氢燃料汽车得到大规模应用，需要大幅降低氢气的制造成本，这是目前很多科学家的研究目标。