一、燃料電池汽車的主要燃料是什么
燃料電池汽車最主要的燃料是氫氣。理論上,能燃燒產生能量的物質基本都能用做燃料電池汽車的燃料。在漫長(chang)的實(shi)驗(yan)和可行(xing)性研究中,大致以下物質是(shi)人們(men)心(xin)目中理想能(neng)用做燃料電池的燃料:有氫(qing)氣(H2)、甲醇(CH3OH)、汽油和(he)其他類型的碳氫(qing)化合物。
1、氫氣(H2)
氫氣(H2)是燃料電池最佳燃料,直接使用氫可以使燃料電池輔助系統大(da)大(da)簡化,效率(lv)提高,排放為零。但(dan)目(mu)前氫的制取工藝較復雜(za),成(cheng)本也較高,如果利用以(yi)鹽(yan)為(wei)原料制取氯堿時(shi)所產(chan)生(sheng)的氫氣,可以(yi)降低費用。
2、甲醇(CH3OH)
甲醇是燃料電池的一種主要燃料,最常采用和最廉價的是用天然氣(qi)作為原料來生產甲醇。天然氣(qi)的儲存、保管、充加、攜帶(dai)和運輸都很(hen)不方便,將其轉化為液體甲醇(chun)后,儲(chu)存、保管、充加、攜帶和運(yun)輸就要比氫(qing)氣(qi)方便多了。甲(jia)醇的能量密(mi)度(du)(Wh/L)較大,高純度(du)的甲(jia)醇具(ju)有單一的成分,可以在較低的溫度(du)條件下(xia)進行重整,使重整工藝簡化(hua),從(cong)而(er)簡化(hua)燃料處理(li)的工藝和設(she)備。但在輕(qing)型和微(wei)型FCEV上(shang),由于目(mu)前重整(zheng)系統設備體積和質量(liang)都很大,顯(xian)著地降(jiang)低了采(cai)用燃料電池地可行性(xing)。
3、汽油
汽油作為汽車的燃料已有100多年歷史,但作為內燃機汽車的燃料(liao),汽油熱量轉換為(wei)汽車驅動力(li)的(de)效率僅為(wei)11%左(zuo)右。如果將汽油重整為(wei)(wei)氫氣(qi)供燃料電池作為(wei)(wei)燃料,再經過傳動系(xi)統驅動FCEV,汽油熱量轉換為汽車驅動力的效率可以(yi)達到34%左右,幾乎超過三倍。
4、其他種類的燃料
除常用的氫和甲醇燃料外,美國賓西法尼亞大學在試驗用甲醇以外的(de)碳氫化合物(wu)(甲烷等(deng))作為燃(ran)料電(dian)池的(de)燃(ran)料,但(dan)它們在化學反應過程中容易在鎳正極上(shang)產生積碳(tan)和一些(xie)聚合物。經(jing)過改用銅和陶瓷混合物(wu)燒結的(de)正極后有效(xiao)地解決了正極上產生積碳和一些聚合物(wu)的(de)問題,使得(de)甲烷(wan)、乙烷(wan)、甲苯、丁(ding)烯、丁(ding)烷(wan)等(deng)碳氫化合物為(wei)燃料電(dian)池的(de)最佳燃料之一。
二、燃料電池電動汽車的工作原理
燃(ran)料電(dian)(dian)池電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)汽(qi)(qi)車的(de)工(gong)作原(yuan)理是,作為燃(ran)料的(de)氫在(zai)汽(qi)(qi)車搭(da)載的(de)燃(ran)料電(dian)(dian)池中(zhong),與大氣(qi)中(zhong)的(de)氧(yang)氣(qi)發生(sheng)氧(yang)化還(huan)原(yuan)化學反應,產生(sheng)出電(dian)(dian)能來帶動(dong)(dong)(dong)(dong)電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)工(gong)作,由電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)帶動(dong)(dong)(dong)(dong)汽(qi)(qi)車中(zhong)的(de)機(ji)械傳動(dong)(dong)(dong)(dong)結構(gou),進(jin)而帶動(dong)(dong)(dong)(dong)汽(qi)(qi)車的(de)前橋(或后(hou)橋)等行(xing)走機(ji)械結構(gou)工(gong)作,從而驅動(dong)(dong)(dong)(dong)電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)汽(qi)(qi)車前進(jin)。
燃料(liao)電池汽車是(shi)電動汽車的一種(zhong),其核心部件是(shi)燃料(liao)電池。燃料電池汽(qi)車是用燃(ran)料電(dian)池(chi)代替蓄電(dian)池(chi)產生(sheng)電(dian)能,從而供電(dian)給(gei)車上(shang)的(de)電(dian)動機,使其運(yun)轉。燃(ran)料電(dian)池(chi)必須從電(dian)池(chi)外部源源不(bu)斷地(di)向電(dian)池(chi)提供氫氣、甲(jia)醇、汽油、甲(jia)烷(wan)等作為燃(ran)料。燃(ran)料電池(chi)的反應結(jie)果會產生(sheng)極(ji)少的二氧化(hua)碳和(he)氮氧化(hua)物,副產品主要產生(sheng)水,因此(ci)被(bei)稱為綠色新型(xing)環保汽(qi)車。
燃料電池汽車的(de)氫(qing)燃料能通過幾種途(tu)徑得到(dao)。有(you)些(xie)車輛直接攜帶著純氫(qing)燃料,另外一(yi)些(xie)車輛有(you)可能裝(zhuang)有(you)燃料重整器,能將烴類燃料轉化為富(fu)氫(qing)氣(qi)體。單個的(de)燃料電(dian)(dian)池必須結合成燃料電(dian)(dian)池組,以便獲得必需的(de)動力,滿足(zu)車輛使用的(de)要(yao)求(qiu)。