燃料電池汽車是什么？

燃料電池汽車也是電動汽車，只不過(guo)“電池”是氫氧(yang)混合(he)燃(ran)(ran)(ran)料(liao)電池。和普(pu)通(tong)化學電池相比，燃(ran)(ran)(ran)料(liao)電池可以(yi)補充(chong)燃(ran)(ran)(ran)料(liao)，通(tong)常是補充(chong)氫氣。一些燃(ran)(ran)(ran)料(liao)電池能使用甲烷和汽油(you)作為燃(ran)(ran)(ran)料(liao)，但通(tong)常是限制(zhi)在(zai)電廠和叉車等工(gong)業領域使用。

和(he)(he)普通電(dian)(dian)池(chi)一(yi)樣，燃(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)由陽(yang)極、陰極和(he)(he)電(dian)(dian)解質(zhi)組(zu)成。大(da)部分燃(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)汽(qi)車如Mirai或本田的FCX Clarity使(shi)用(yong)聚(ju)合物(wu)交換膜燃(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)(PEMFC)。在(zai)這一(yi)系統中，氫氣受(shou)壓通過鉑(bo)催(cui)化劑，分解成兩(liang)(liang)個氫離子和(he)(he)兩(liang)(liang)個電(dian)(dian)子。這些電(dian)(dian)子會(hui)驅動汽(qi)車的電(dian)(dian)動機，而氫離子會(hui)和(he)(he)氧(yang)氣結合成水，以(yi)蒸汽(qi)“廢氣”的形(xing)式排出。通過將這些電(dian)(dian)池(chi)堆(dui)疊(die)在(zai)一(yi)起，就(jiu)能為汽(qi)車提供足夠電(dian)(dian)力。

哪些廠(chang)商在(zai)制造燃(ran)料電(dian)(dian)池汽(qi)車(che)呢？韓國現代(dai)在(zai)今年夏天推出了(le)(le)Tucson燃(ran)料電(dian)(dian)池汽(qi)車(che)，租(zu)期三年，每月需付費499美元，并(bing)計劃今年在(zai)南加州銷售60輛Tucson。上(shang)(shang)文提到的豐田(tian)(tian)Mirai會在(zai)明年上(shang)(shang)市（出租(zu)價格(ge)每月499美元，從加州開始(shi)）；本田(tian)(tian)的燃(ran)料電(dian)(dian)池汽(qi)車(che)會在(zai)2016年上(shang)(shang)市（本田(tian)(tian)最(zui)近終止了(le)(le)FCX Clarity項目，但在(zai)2008年至2014年間出租(zu)了(le)(le)45輛）；寶馬很(hen)快就會宣布(bu)一(yi)款燃(ran)料電(dian)(dian)池驅動的原型(xing)車(che)，并(bing)同意與豐田(tian)(tian)共享技(ji)術；包(bao)括通用汽(qi)車(che)在(zai)內的其他汽(qi)車(che)制造商也在(zai)測(ce)試燃(ran)料電(dian)(dian)池汽(qi)車(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(shu)相比，燃料(liao)電(dian)池電(dian)動汽車具有以下優點。

①零排(pai)放(fang)或近似零排(pai)放(fang)，綠(lv)色(se)環保。與傳統汽車相比既減少了(le)機(ji)油泄漏帶來的(de)水(shui)污染，又降(jiang)低(di)了(le)溫室(shi)氣體的(de)排(pai)放(fang)。

②能(neng)(neng)量(liang)轉(zhuan)換(huan)效(xiao)(xiao)率高，節(jie)(jie)約(yue)能(neng)(neng)源。燃(ran)(ran)料電池的能(neng)(neng)量(liang)轉(zhuan)換(huan)效(xiao)(xiao)率極高，燃(ran)(ran)料電池的化(hua)學能(neng)(neng)轉(zhuan)換(huan)效(xiao)(xiao)率在理(li)論上可達100%，實際效(xiao)(xiao)率已達60%～80%，是普通(tong)內(nei)(nei)燃(ran)(ran)機(ji)熱效(xiao)(xiao)率的2～3倍（汽油(you)(you)機(ji)和(he)柴油(you)(you)機(ji)汽車(che)整車(che)效(xiao)(xiao)率分別(bie)為16%-18%和(he)22%～24%）。因此(ci)，從(cong)節(jie)(jie)約(yue)能(neng)(neng)源的角(jiao)度來(lai)看，燃(ran)(ran)料電池汽車(che)明顯優于使用(yong)內(nei)(nei)燃(ran)(ran)機(ji)的普通(tong)汽車(che)。

③燃(ran)料(liao)多(duo)樣(yang)化(hua)，優化(hua)了能源(yuan)消耗結(jie)構。減少了對(dui)石(shi)油資源(yuan)的(de)依賴，優化(hua)了交通(tong)能源(yuan)的(de)構成。

④續駛里程(cheng)(cheng)長，性能優于(yu)其他電(dian)(dian)(dian)池的(de)電(dian)(dian)(dian)動汽(qi)車。采(cai)用燃料電(dian)(dian)(dian)池發電(dian)(dian)(dian)系統作為(wei)能量源，克服了純電(dian)(dian)(dian)動汽(qi)車續駛里程(cheng)(cheng)短的(de)缺點，其長途行(xing)駛能力(li)及動力(li)性已(yi)經(jing)接近于(yu)傳統汽(qi)車。燃料電(dian)(dian)(dian)池電(dian)(dian)(dian)動汽(qi)車在成本(ben)和(he)(he)整(zheng)體(ti)性能上（特別(bie)是行(xing)程(cheng)(cheng)和(he)(he)補充燃料時間上）明顯優于(yu)其他電(dian)(dian)(dian)池的(de)電(dian)(dian)(dian)動汽(qi)車。

⑤過載能力(li)強。燃(ran)料電池(chi)除(chu)了在較寬的(de)工作范(fan)周內具有(you)較高的(de)工作效率(lv)外，其短時過載能力(li)可達額定功率(lv)的(de)200%或(huo)更大，更適合于汽車的(de)加速、爬坡等工況．燃(ran)料電池(chi)的(de)短時過載能力(li)可達200%的(de)額定功率(lv)。

⑥運行平穩、低(di)噪(zao)聲燃料電池屬于(yu)靜態能量轉換裝置，除(chu)了(le)空氣壓縮機(ji)和冷卻系統以外無其他運動部件，因此與內燃機(ji)汽車相比(bi)，擺(bai)脫了(le)馬達的(de)轟鳴，運行過程中噪(zao)聲和振動都較(jiao)小。

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（2）缺點

①燃(ran)料(liao)電池(chi)汽車的制造成本(ben)和(he)使用成本(ben)過高(gao)。

②啟動時間長，系統抗震能力還需提(ti)高。

③經濟(ji)且無污染(ran)地獲取純氫(qing)燃(ran)料還存(cun)在技術(shu)難點。

④氫(qing)燃(ran)(ran)料電池汽(qi)車燃(ran)(ran)料的(de)(de)(de)供應還有(you)(you)大(da)量的(de)(de)(de)技術問題(ti)有(you)(you)待解(jie)決。通常(chang)氫(qing)能(neng)以三種(zhong)狀態存(cun)儲和運輸：高壓(ya)氣(qi)態、液態和氫(qing)化物形態。用(yong)常(chang)用(yong)的(de)(de)(de)壓(ya)縮氣(qi)體罐儲存(cun)的(de)(de)(de)氫(qing)，只(zhi)能(neng)供燃(ran)(ran)料電池汽(qi)車行駛150km，續駛里程太短，還不(bu)如蓄(xu)電池驅動的(de)(de)(de)汽(qi)車。由于氫(qing)氣(qi)是最小的(de)(de)(de)分(fen)子(zi)，很(hen)容易造成泄(xie)漏。哪怕(pa)是微量的(de)(de)(de)泄(xie)漏，都有(you)(you)可能(neng)造成極度可怕(pa)的(de)(de)(de)后果。而在(zai)-253℃的(de)(de)(de)條件下(xia)儲存(cun)液氫(qing)的(de)(de)(de)深度制冷技術目(mu)前(qian)(qian)還很(hen)不(bu)成熟．就全(quan)球來說，目(mu)前(qian)(qian)能(neng)夠加(jia)液氫(qing)的(de)(de)(de)加(jia)氫(qing)站也沒有(you)(you)幾家(jia)。值得欣(xin)慰的(de)(de)(de)是，儲氫(qing)材(cai)料的(de)(de)(de)開發已取得了(le)一定的(de)(de)(de)進展。

⑤供應燃(ran)(ran)料輔助設備復雜，且質量(liang)和體(ti)積較大在以甲醇(chun)或(huo)者(zhe)汽油為燃(ran)(ran)料的(de)(de)FCEV中，經重(zhong)整器出來的(de)(de)“粗(cu)氫氣”含(han)有使(shi)催化(hua)劑(ji)“中毒”失(shi)效的(de)(de)少量(liang)有害氣體(ti)，必須采用相應的(de)(de)凈化(hua)裝置進行處理，增加(jia)了結(jie)構(gou)和工藝(yi)的(de)(de)復雜性，并使(shi)系統變得笨重(zhong)。

⑦加氫(qing)站等基礎(chu)網絡設施建(jian)設幾乎為零，目前全球范圍內投(tou)入使用的加氫(qing)站僅有(you)100多家，且大(da)部分(fen)是用于實驗用途的。