燃料電池汽車是什么？

燃料電池汽車也是電動汽車，只不過“電(dian)池”是(shi)氫(qing)氧混合(he)燃(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)電(dian)池。和(he)(he)普通(tong)(tong)化學電(dian)池相比，燃(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)電(dian)池可以補(bu)充(chong)(chong)燃(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)，通(tong)(tong)常是(shi)補(bu)充(chong)(chong)氫(qing)氣。一些(xie)燃(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)電(dian)池能使用(yong)甲烷(wan)和(he)(he)汽油作為(wei)燃(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)，但(dan)通(tong)(tong)常是(shi)限制在電(dian)廠和(he)(he)叉(cha)車(che)等工業領(ling)域(yu)使用(yong)。

和(he)(he)普通(tong)電(dian)池(chi)(chi)一(yi)樣，燃(ran)料電(dian)池(chi)(chi)由陽極、陰極和(he)(he)電(dian)解質組成(cheng)。大部分(fen)燃(ran)料電(dian)池(chi)(chi)汽(qi)車(che)如Mirai或本田的FCX Clarity使用聚合(he)物交(jiao)換膜燃(ran)料電(dian)池(chi)(chi)(PEMFC)。在(zai)這(zhe)一(yi)系(xi)統中，氫氣(qi)受壓通(tong)過鉑催化劑，分(fen)解成(cheng)兩(liang)個氫離(li)子和(he)(he)兩(liang)個電(dian)子。這(zhe)些電(dian)子會驅動汽(qi)車(che)的電(dian)動機(ji)，而氫離(li)子會和(he)(he)氧氣(qi)結(jie)合(he)成(cheng)水，以蒸(zheng)汽(qi)“廢氣(qi)”的形式排出。通(tong)過將這(zhe)些電(dian)池(chi)(chi)堆疊(die)在(zai)一(yi)起，就能為汽(qi)車(che)提供足夠(gou)電(dian)力。

哪些廠商在(zai)制(zhi)(zhi)造(zao)燃(ran)料(liao)(liao)電池(chi)汽(qi)(qi)車(che)(che)呢？韓國現代在(zai)今年夏天推(tui)出(chu)了Tucson燃(ran)料(liao)(liao)電池(chi)汽(qi)(qi)車(che)(che)，租(zu)(zu)期三年，每月(yue)需(xu)付費(fei)499美(mei)元，并(bing)計劃今年在(zai)南加州銷售60輛(liang)Tucson。上(shang)文提(ti)到的(de)豐(feng)(feng)田(tian)(tian)Mirai會(hui)在(zai)明(ming)年上(shang)市（出(chu)租(zu)(zu)價格每月(yue)499美(mei)元，從加州開始）；本(ben)田(tian)(tian)的(de)燃(ran)料(liao)(liao)電池(chi)汽(qi)(qi)車(che)(che)會(hui)在(zai)2016年上(shang)市（本(ben)田(tian)(tian)最近終止了FCX Clarity項目，但在(zai)2008年至2014年間出(chu)租(zu)(zu)了45輛(liang)）；寶馬(ma)很快就會(hui)宣(xuan)布一款燃(ran)料(liao)(liao)電池(chi)驅動的(de)原型車(che)(che)，并(bing)同意與豐(feng)(feng)田(tian)(tian)共享技術；包(bao)括通(tong)用汽(qi)(qi)車(che)(che)在(zai)內的(de)其他汽(qi)(qi)車(che)(che)制(zhi)(zhi)造(zao)商也(ye)在(zai)測試燃(ran)料(liao)(liao)電池(chi)汽(qi)(qi)車(che)(che)。

燃料電池汽車優缺點：

（1）優點

與傳統汽車、純電(dian)動汽車技術相比，燃料電(dian)池電(dian)動汽車具有以下優點。

①零(ling)排(pai)放或近似(si)零(ling)排(pai)放，綠色環保。與傳統汽車相(xiang)比既減少了機(ji)油(you)泄(xie)漏帶來(lai)的水污染，又降低(di)了溫室氣體的排(pai)放。

②能(neng)量(liang)轉換效率(lv)高(gao)，節約能(neng)源(yuan)。燃料電池的(de)能(neng)量(liang)轉換效率(lv)極高(gao)，燃料電池的(de)化學能(neng)轉換效率(lv)在理論上(shang)可(ke)達100%，實際效率(lv)已達60%～80%，是(shi)普(pu)通(tong)內燃機熱效率(lv)的(de)2～3倍（汽油機和柴(chai)油機汽車整車效率(lv)分(fen)別為16%-18%和22%～24%）。因此(ci)，從節約能(neng)源(yuan)的(de)角度來看，燃料電池汽車明顯優于使用內燃機的(de)普(pu)通(tong)汽車。

③燃料多樣化，優(you)化了(le)能源(yuan)(yuan)消耗結構。減(jian)少(shao)了(le)對石油資源(yuan)(yuan)的依賴，優(you)化了(le)交通(tong)能源(yuan)(yuan)的構成。

④續(xu)駛(shi)里程(cheng)長，性(xing)能(neng)優(you)于(yu)其他電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)的電(dian)(dian)(dian)動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)。采用燃(ran)料電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)發電(dian)(dian)(dian)系統作為能(neng)量源，克服了純電(dian)(dian)(dian)動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)續(xu)駛(shi)里程(cheng)短(duan)的缺(que)點，其長途行駛(shi)能(neng)力(li)及(ji)動(dong)力(li)性(xing)已(yi)經接近于(yu)傳(chuan)統汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)。燃(ran)料電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)電(dian)(dian)(dian)動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)在成本和整體性(xing)能(neng)上（特別是行程(cheng)和補(bu)充(chong)燃(ran)料時間上）明顯優(you)于(yu)其他電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)的電(dian)(dian)(dian)動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)。

⑤過(guo)載(zai)能力(li)強(qiang)。燃料(liao)電池除了在較寬的(de)(de)工(gong)作范周內具有較高的(de)(de)工(gong)作效率外，其(qi)短(duan)時過(guo)載(zai)能力(li)可達額(e)定功率的(de)(de)200%或更大，更適(shi)合于汽車的(de)(de)加速、爬坡等工(gong)況．燃料(liao)電池的(de)(de)短(duan)時過(guo)載(zai)能力(li)可達200%的(de)(de)額(e)定功率。

⑥運(yun)行(xing)平穩(wen)、低噪(zao)聲(sheng)燃料電池屬于靜態能量轉換(huan)裝置，除(chu)了空氣壓縮機和(he)冷卻系統以外無其他運(yun)動部件，因此與內燃機汽車(che)相比，擺脫(tuo)了馬達的(de)轟(hong)鳴，運(yun)行(xing)過程中噪(zao)聲(sheng)和(he)振(zhen)動都較小。

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（2）缺點

①燃料(liao)電池汽車的制造(zao)成本(ben)和使用成本(ben)過高。

②啟動時間長，系(xi)統抗震能力還需提高。

③經(jing)濟且無污染地獲取純氫燃(ran)料還存在(zai)技術(shu)難點。

④氫燃(ran)料電池(chi)(chi)汽車燃(ran)料的(de)(de)(de)供應還有(you)大量的(de)(de)(de)技術(shu)問題有(you)待解決(jue)。通(tong)常(chang)氫能以(yi)三種(zhong)狀(zhuang)態(tai)(tai)存儲(chu)和(he)運輸：高壓(ya)氣(qi)態(tai)(tai)、液態(tai)(tai)和(he)氫化物形態(tai)(tai)。用常(chang)用的(de)(de)(de)壓(ya)縮氣(qi)體罐(guan)儲(chu)存的(de)(de)(de)氫，只(zhi)能供燃(ran)料電池(chi)(chi)汽車行駛(shi)150km，續(xu)駛(shi)里程太短，還不如蓄電池(chi)(chi)驅(qu)動的(de)(de)(de)汽車。由于氫氣(qi)是最小的(de)(de)(de)分子，很(hen)容易(yi)造(zao)成(cheng)泄漏(lou)(lou)。哪怕是微量的(de)(de)(de)泄漏(lou)(lou)，都有(you)可能造(zao)成(cheng)極度(du)可怕的(de)(de)(de)后果。而在-253℃的(de)(de)(de)條(tiao)件(jian)下儲(chu)存液氫的(de)(de)(de)深度(du)制冷技術(shu)目(mu)前(qian)(qian)還很(hen)不成(cheng)熟(shu)．就全球來說(shuo)，目(mu)前(qian)(qian)能夠加液氫的(de)(de)(de)加氫站也(ye)沒有(you)幾家。值(zhi)得欣慰的(de)(de)(de)是，儲(chu)氫材(cai)料的(de)(de)(de)開發已取得了(le)一定的(de)(de)(de)進展。

⑤供應(ying)燃(ran)料(liao)輔(fu)助設備復雜，且質量和(he)體(ti)積(ji)較大在以甲醇或者汽(qi)油為(wei)燃(ran)料(liao)的FCEV中(zhong)，經重整器(qi)出來(lai)的“粗氫氣(qi)”含有(you)使催化(hua)劑(ji)“中(zhong)毒(du)”失效的少量有(you)害氣(qi)體(ti)，必須采(cai)用相應(ying)的凈化(hua)裝置進(jin)行(xing)處理，增加了結構和(he)工藝(yi)的復雜性，并使系統變(bian)得笨重。

⑦加氫(qing)站等基礎網(wang)絡設施建(jian)設幾乎為零，目前全球范圍內投入(ru)使用的(de)加氫(qing)站僅有100多家，且大部分是(shi)用于(yu)實驗用途的(de)。