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(chi)”是(shi)氫氧(yang)混合(he)燃料(liao)(liao)電(dian)池(chi)。和(he)普通化學電(dian)池(chi)相比，燃料(liao)(liao)電(dian)池(chi)可以(yi)補充燃料(liao)(liao)，通常(chang)是(shi)補充氫氣(qi)。一些(xie)燃料(liao)(liao)電(dian)池(chi)能使用(yong)甲(jia)烷和(he)汽油作(zuo)為(wei)燃料(liao)(liao)，但通常(chang)是(shi)限制在電(dian)廠和(he)叉車等(deng)工業領域使用(yong)。

和(he)普通(tong)電(dian)(dian)池一樣(yang)，燃(ran)料電(dian)(dian)池由陽極(ji)、陰極(ji)和(he)電(dian)(dian)解(jie)(jie)質(zhi)組成。大(da)部分(fen)燃(ran)料電(dian)(dian)池汽(qi)車如Mirai或本田的FCX Clarity使用聚合(he)物交換(huan)膜燃(ran)料電(dian)(dian)池(PEMFC)。在這一系統中，氫氣受壓通(tong)過鉑催(cui)化(hua)劑(ji)，分(fen)解(jie)(jie)成兩(liang)個氫離子(zi)和(he)兩(liang)個電(dian)(dian)子(zi)。這些電(dian)(dian)子(zi)會(hui)驅動汽(qi)車的電(dian)(dian)動機，而氫離子(zi)會(hui)和(he)氧(yang)氣結合(he)成水，以蒸(zheng)汽(qi)“廢(fei)氣”的形(xing)式排出(chu)。通(tong)過將這些電(dian)(dian)池堆(dui)疊(die)在一起，就(jiu)能為汽(qi)車提供足(zu)夠電(dian)(dian)力。

哪些(xie)廠商在(zai)(zai)制造(zao)燃(ran)料(liao)電(dian)池汽車(che)呢？韓國現代(dai)在(zai)(zai)今年(nian)夏天推(tui)出了(le)Tucson燃(ran)料(liao)電(dian)池汽車(che)，租期三年(nian)，每月需付(fu)費499美元，并計劃今年(nian)在(zai)(zai)南加(jia)州銷售60輛(liang)Tucson。上(shang)(shang)文(wen)提到的(de)(de)豐(feng)田(tian)Mirai會(hui)(hui)在(zai)(zai)明年(nian)上(shang)(shang)市(shi)（出租價格每月499美元，從加(jia)州開始）；本田(tian)的(de)(de)燃(ran)料(liao)電(dian)池汽車(che)會(hui)(hui)在(zai)(zai)2016年(nian)上(shang)(shang)市(shi)（本田(tian)最近終止了(le)FCX Clarity項目，但在(zai)(zai)2008年(nian)至(zhi)2014年(nian)間出租了(le)45輛(liang)）；寶馬很快就會(hui)(hui)宣布一款燃(ran)料(liao)電(dian)池驅動(dong)的(de)(de)原型車(che)，并同意與豐(feng)田(tian)共享技術；包括通用汽車(che)在(zai)(zai)內的(de)(de)其他汽車(che)制造(zao)商也在(zai)(zai)測試燃(ran)料(liao)電(dian)池汽車(che)。

燃料電池汽車優缺點：

（1）優點

與傳統汽車、純電(dian)動汽(qi)車(che)技術相比，燃料電(dian)池電(dian)動汽(qi)車(che)具有(you)以(yi)下優點(dian)。

①零(ling)排放或近似零(ling)排放，綠色環保(bao)。與傳統汽(qi)車(che)相比既減少了機(ji)油泄漏帶來的水污染，又降低(di)了溫室氣體的排放。

②能(neng)(neng)量轉(zhuan)換(huan)效(xiao)率(lv)(lv)(lv)高(gao)，節(jie)約能(neng)(neng)源。燃(ran)(ran)(ran)料(liao)電池(chi)的能(neng)(neng)量轉(zhuan)換(huan)效(xiao)率(lv)(lv)(lv)極(ji)高(gao)，燃(ran)(ran)(ran)料(liao)電池(chi)的化學能(neng)(neng)轉(zhuan)換(huan)效(xiao)率(lv)(lv)(lv)在理論上可達100%，實際效(xiao)率(lv)(lv)(lv)已達60%～80%，是普通(tong)(tong)內燃(ran)(ran)(ran)機(ji)熱(re)效(xiao)率(lv)(lv)(lv)的2～3倍(bei)（汽(qi)油機(ji)和柴(chai)油機(ji)汽(qi)車(che)整車(che)效(xiao)率(lv)(lv)(lv)分別為16%-18%和22%～24%）。因此，從節(jie)約能(neng)(neng)源的角度來看，燃(ran)(ran)(ran)料(liao)電池(chi)汽(qi)車(che)明顯優于使用內燃(ran)(ran)(ran)機(ji)的普通(tong)(tong)汽(qi)車(che)。

③燃料多樣化，優(you)化了能源消耗(hao)結構。減少(shao)了對石油資(zi)源的依賴，優(you)化了交通(tong)能源的構成。

④續駛(shi)里程(cheng)長(chang)(chang)，性能(neng)優(you)于其(qi)他(ta)電(dian)池的電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)。采用(yong)燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)池發(fa)電(dian)系統作為(wei)能(neng)量源(yuan)，克服(fu)了純電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)續駛(shi)里程(cheng)短的缺點，其(qi)長(chang)(chang)途(tu)行(xing)駛(shi)能(neng)力及動(dong)力性已經接近于傳統汽(qi)車(che)。燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)池電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)在成本(ben)和(he)整體性能(neng)上（特別是行(xing)程(cheng)和(he)補(bu)充(chong)燃(ran)(ran)料(liao)時間上）明(ming)顯優(you)于其(qi)他(ta)電(dian)池的電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)。

⑤過載(zai)能力強。燃料電池除了在(zai)較(jiao)寬的工(gong)作范周內具有較(jiao)高的工(gong)作效率外，其短時過載(zai)能力可達額定功率的200%或更大，更適合于(yu)汽車的加(jia)速(su)、爬(pa)坡(po)等工(gong)況．燃料電池的短時過載(zai)能力可達200%的額定功率。

⑥運(yun)行平穩、低(di)噪(zao)聲燃(ran)料電池屬于靜態能(neng)量轉換裝置，除了(le)空氣壓(ya)縮機和冷卻系統以外無(wu)其他運(yun)動部件，因此(ci)與(yu)內燃(ran)機汽車相(xiang)比，擺脫了(le)馬(ma)達的(de)轟(hong)鳴，運(yun)行過程中噪(zao)聲和振動都較小。

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（2）缺點

①燃料電池汽車的制(zhi)造成(cheng)(cheng)本(ben)和使(shi)用成(cheng)(cheng)本(ben)過高。

②啟動時間長，系統抗(kang)震能力還需提高。

③經(jing)濟且無污染地獲取純氫(qing)燃料還存在技術(shu)難點。

④氫(qing)燃料電池汽車燃料的(de)(de)(de)(de)供應還(huan)(huan)有(you)(you)大(da)量的(de)(de)(de)(de)技術問題有(you)(you)待解決。通常(chang)氫(qing)能(neng)(neng)以(yi)三種狀態存(cun)(cun)儲(chu)(chu)和運輸：高壓(ya)氣(qi)態、液(ye)態和氫(qing)化物形(xing)態。用(yong)常(chang)用(yong)的(de)(de)(de)(de)壓(ya)縮氣(qi)體罐儲(chu)(chu)存(cun)(cun)的(de)(de)(de)(de)氫(qing)，只能(neng)(neng)供燃料電池汽車行駛150km，續駛里程太(tai)短，還(huan)(huan)不如蓄電池驅動的(de)(de)(de)(de)汽車。由于(yu)氫(qing)氣(qi)是(shi)最小的(de)(de)(de)(de)分(fen)子，很容易造成(cheng)泄漏。哪(na)怕是(shi)微量的(de)(de)(de)(de)泄漏，都(dou)有(you)(you)可(ke)能(neng)(neng)造成(cheng)極度(du)(du)可(ke)怕的(de)(de)(de)(de)后果。而在-253℃的(de)(de)(de)(de)條件(jian)下儲(chu)(chu)存(cun)(cun)液(ye)氫(qing)的(de)(de)(de)(de)深度(du)(du)制冷技術目(mu)(mu)前還(huan)(huan)很不成(cheng)熟．就全球來(lai)說，目(mu)(mu)前能(neng)(neng)夠(gou)加液(ye)氫(qing)的(de)(de)(de)(de)加氫(qing)站(zhan)也(ye)沒有(you)(you)幾家。值(zhi)得(de)欣慰的(de)(de)(de)(de)是(shi)，儲(chu)(chu)氫(qing)材(cai)料的(de)(de)(de)(de)開發已取得(de)了一定的(de)(de)(de)(de)進(jin)展。

⑤供應燃料輔(fu)助設備(bei)復雜，且質量(liang)和體積較大在以(yi)甲醇或者汽油為燃料的(de)(de)FCEV中(zhong)，經重(zhong)整器出來的(de)(de)“粗氫(qing)氣”含有使(shi)催化(hua)劑“中(zhong)毒(du)”失效的(de)(de)少量(liang)有害(hai)氣體，必須采用相應的(de)(de)凈化(hua)裝(zhuang)置進行處理，增(zeng)加了結構(gou)和工(gong)藝的(de)(de)復雜性，并使(shi)系統變(bian)得笨重(zhong)。

⑦加氫站等基礎網絡設施建設幾(ji)乎為零，目前全球范圍(wei)內投入使用(yong)的加氫站僅有100多家，且大部分(fen)是用(yong)于實(shi)驗(yan)用(yong)途的。