燃料電池汽車是什么？

燃料電池汽車也是電動汽車，只(zhi)不過(guo)“電池(chi)(chi)”是氫氧混合燃(ran)料電池(chi)(chi)。和普通化學電池(chi)(chi)相(xiang)比，燃(ran)料電池(chi)(chi)可以(yi)補(bu)充燃(ran)料，通常是補(bu)充氫氣(qi)。一些燃(ran)料電池(chi)(chi)能(neng)使(shi)用甲烷和汽油作為燃(ran)料，但通常是限制(zhi)在電廠和叉車(che)等工業領域使(shi)用。

和普通電(dian)池(chi)一樣，燃(ran)料電(dian)池(chi)由(you)陽極(ji)、陰極(ji)和電(dian)解質(zhi)組成(cheng)。大部分(fen)燃(ran)料電(dian)池(chi)汽(qi)(qi)車如Mirai或本田的FCX Clarity使用(yong)聚合(he)物交(jiao)換膜燃(ran)料電(dian)池(chi)(PEMFC)。在這(zhe)(zhe)一系統中(zhong)，氫(qing)氣受壓通過鉑催化劑(ji)，分(fen)解成(cheng)兩(liang)(liang)個氫(qing)離子(zi)和兩(liang)(liang)個電(dian)子(zi)。這(zhe)(zhe)些(xie)電(dian)子(zi)會驅動(dong)汽(qi)(qi)車的電(dian)動(dong)機，而(er)氫(qing)離子(zi)會和氧氣結合(he)成(cheng)水(shui)，以蒸汽(qi)(qi)“廢氣”的形式排出。通過將這(zhe)(zhe)些(xie)電(dian)池(chi)堆疊在一起，就能為汽(qi)(qi)車提供足夠電(dian)力。

哪些廠商在(zai)(zai)制造(zao)燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)汽車(che)呢？韓(han)國現代(dai)在(zai)(zai)今年夏天推出了(le)Tucson燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)汽車(che)，租期三年，每(mei)月需付費(fei)499美(mei)元，并計劃(hua)今年在(zai)(zai)南加州銷售(shou)60輛(liang)Tucson。上文提到的豐田(tian)Mirai會在(zai)(zai)明年上市(shi)(shi)（出租價格每(mei)月499美(mei)元，從加州開始）；本田(tian)的燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)汽車(che)會在(zai)(zai)2016年上市(shi)(shi)（本田(tian)最近終止(zhi)了(le)FCX Clarity項目(mu)，但在(zai)(zai)2008年至2014年間(jian)出租了(le)45輛(liang)）；寶馬很快就會宣布一(yi)款燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)驅(qu)動的原型車(che)，并同意與(yu)豐田(tian)共享技(ji)術；包括通(tong)用汽車(che)在(zai)(zai)內的其他汽車(che)制造(zao)商也在(zai)(zai)測試燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)汽車(che)。

燃料電池汽車優缺點：

（1）優點

與傳統汽車、純電動汽車技術(shu)相比(bi)，燃料電池(chi)電動汽車具有以下優點(dian)。

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

②能(neng)(neng)量(liang)轉換(huan)效(xiao)率(lv)高，節約(yue)能(neng)(neng)源。燃(ran)料(liao)電池(chi)的(de)(de)能(neng)(neng)量(liang)轉換(huan)效(xiao)率(lv)極(ji)高，燃(ran)料(liao)電池(chi)的(de)(de)化學能(neng)(neng)轉換(huan)效(xiao)率(lv)在(zai)理論上可達100%，實際(ji)效(xiao)率(lv)已達60%～80%，是普(pu)通(tong)內(nei)燃(ran)機(ji)(ji)熱效(xiao)率(lv)的(de)(de)2～3倍(bei)（汽油機(ji)(ji)和柴油機(ji)(ji)汽車(che)整車(che)效(xiao)率(lv)分別為16%-18%和22%～24%）。因此，從(cong)節約(yue)能(neng)(neng)源的(de)(de)角度來看，燃(ran)料(liao)電池(chi)汽車(che)明(ming)顯優于使用內(nei)燃(ran)機(ji)(ji)的(de)(de)普(pu)通(tong)汽車(che)。

③燃料多樣(yang)化，優化了(le)能(neng)源(yuan)消耗結構。減少(shao)了(le)對石(shi)油資源(yuan)的依(yi)賴(lai)，優化了(le)交(jiao)通(tong)能(neng)源(yuan)的構成(cheng)。

④續駛(shi)里程(cheng)(cheng)長，性(xing)(xing)能(neng)優于(yu)其(qi)他(ta)電(dian)(dian)池的電(dian)(dian)動汽車(che)。采用燃料(liao)電(dian)(dian)池發電(dian)(dian)系統作為能(neng)量源，克服(fu)了純電(dian)(dian)動汽車(che)續駛(shi)里程(cheng)(cheng)短的缺點，其(qi)長途(tu)行(xing)駛(shi)能(neng)力(li)及動力(li)性(xing)(xing)已經接近于(yu)傳統汽車(che)。燃料(liao)電(dian)(dian)池電(dian)(dian)動汽車(che)在成本和整(zheng)體性(xing)(xing)能(neng)上（特別是行(xing)程(cheng)(cheng)和補充燃料(liao)時(shi)間上）明顯優于(yu)其(qi)他(ta)電(dian)(dian)池的電(dian)(dian)動汽車(che)。

⑤過載(zai)能力強。燃料(liao)電池除了(le)在較寬的(de)(de)工作范周內具有(you)較高的(de)(de)工作效(xiao)率(lv)外(wai)，其短時過載(zai)能力可達額定功(gong)率(lv)的(de)(de)200%或(huo)更大，更適(shi)合于汽車(che)的(de)(de)加速、爬坡(po)等工況．燃料(liao)電池的(de)(de)短時過載(zai)能力可達200%的(de)(de)額定功(gong)率(lv)。

⑥運行(xing)平(ping)穩、低噪聲(sheng)燃(ran)料電池屬于靜態能量(liang)轉換裝置，除了空氣壓縮(suo)機和冷卻(que)系統(tong)以外(wai)無其他運動部(bu)件(jian)，因(yin)此(ci)與(yu)內燃(ran)機汽(qi)車相(xiang)比，擺(bai)脫(tuo)了馬達的轟鳴，運行(xing)過程中噪聲(sheng)和振動都較小(xiao)。

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（2）缺點

①燃料電池汽車的(de)制造成(cheng)本(ben)和使用成(cheng)本(ben)過高。

②啟動時間(jian)長(chang)，系(xi)統(tong)抗震能力還需(xu)提高。

③經濟且無污染(ran)地獲取純(chun)氫燃料還存(cun)在技術(shu)難(nan)點。

④氫(qing)燃(ran)(ran)料電(dian)(dian)池汽車燃(ran)(ran)料的(de)(de)(de)供(gong)應還有(you)(you)大量的(de)(de)(de)技(ji)術問題有(you)(you)待解(jie)決。通常氫(qing)能(neng)以三種狀(zhuang)態存儲和運輸(shu)：高(gao)壓(ya)氣態、液(ye)(ye)態和氫(qing)化物形態。用常用的(de)(de)(de)壓(ya)縮氣體罐儲存的(de)(de)(de)氫(qing)，只能(neng)供(gong)燃(ran)(ran)料電(dian)(dian)池汽車行駛150km，續(xu)駛里程太(tai)短，還不如蓄(xu)電(dian)(dian)池驅動的(de)(de)(de)汽車。由于氫(qing)氣是最小的(de)(de)(de)分(fen)子，很(hen)容易造成(cheng)泄(xie)漏。哪怕是微(wei)量的(de)(de)(de)泄(xie)漏，都有(you)(you)可(ke)能(neng)造成(cheng)極度可(ke)怕的(de)(de)(de)后果(guo)。而在-253℃的(de)(de)(de)條(tiao)件(jian)下儲存液(ye)(ye)氫(qing)的(de)(de)(de)深度制冷技(ji)術目前(qian)還很(hen)不成(cheng)熟．就全球來(lai)說，目前(qian)能(neng)夠加液(ye)(ye)氫(qing)的(de)(de)(de)加氫(qing)站也沒有(you)(you)幾家(jia)。值得欣慰的(de)(de)(de)是，儲氫(qing)材料的(de)(de)(de)開發已取得了一定的(de)(de)(de)進展(zhan)。

⑤供應燃料(liao)輔(fu)助設備復雜，且(qie)質(zhi)量(liang)和(he)體積較大在以甲醇或者汽油為燃料(liao)的(de)FCEV中，經重整器出來(lai)的(de)“粗氫氣”含有使(shi)催化劑“中毒”失(shi)效的(de)少量(liang)有害(hai)氣體，必須采用相應的(de)凈(jing)化裝置進(jin)行處理，增加了結構和(he)工藝的(de)復雜性，并(bing)使(shi)系統變得(de)笨重。

⑦加氫(qing)站等(deng)基礎網絡設(she)施建(jian)設(she)幾乎(hu)為零(ling)，目前全球范圍(wei)內投入使用(yong)(yong)的加氫(qing)站僅有(you)100多家，且大(da)部分是用(yong)(yong)于實(shi)驗(yan)用(yong)(yong)途(tu)的。