燃料電池汽車是什么？

燃料電池汽車也是電動汽車，只不(bu)過“電(dian)(dian)池”是(shi)氫氧混(hun)合燃(ran)料電(dian)(dian)池。和(he)普通化學電(dian)(dian)池相比，燃(ran)料電(dian)(dian)池可(ke)以補充燃(ran)料，通常是(shi)補充氫氣。一(yi)些燃(ran)料電(dian)(dian)池能使(shi)用(yong)甲烷和(he)汽(qi)油作為燃(ran)料，但(dan)通常是(shi)限制在電(dian)(dian)廠和(he)叉車等工業領域使(shi)用(yong)。

和(he)普(pu)通電(dian)(dian)(dian)池一(yi)樣，燃(ran)料電(dian)(dian)(dian)池由(you)陽極(ji)、陰極(ji)和(he)電(dian)(dian)(dian)解(jie)質組成。大部分(fen)燃(ran)料電(dian)(dian)(dian)池汽(qi)車如Mirai或本田的FCX Clarity使用聚(ju)合物交換(huan)膜燃(ran)料電(dian)(dian)(dian)池(PEMFC)。在(zai)這(zhe)一(yi)系統中(zhong)，氫氣受(shou)壓(ya)通過鉑催(cui)化劑(ji)，分(fen)解(jie)成兩(liang)個(ge)(ge)氫離子(zi)(zi)和(he)兩(liang)個(ge)(ge)電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)。這(zhe)些電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)會(hui)驅(qu)動汽(qi)車的電(dian)(dian)(dian)動機，而氫離子(zi)(zi)會(hui)和(he)氧(yang)氣結(jie)合成水，以蒸汽(qi)“廢(fei)氣”的形式排出。通過將這(zhe)些電(dian)(dian)(dian)池堆(dui)疊在(zai)一(yi)起，就能為汽(qi)車提(ti)供足(zu)夠電(dian)(dian)(dian)力。

哪些廠商在(zai)制(zhi)造(zao)(zao)燃(ran)料(liao)電池汽車呢？韓(han)國現代在(zai)今年(nian)夏(xia)天(tian)推(tui)出(chu)(chu)了Tucson燃(ran)料(liao)電池汽車，租(zu)期三年(nian)，每月需付費499美元，并計劃今年(nian)在(zai)南(nan)加(jia)州銷售60輛Tucson。上(shang)文提到(dao)的(de)(de)豐田(tian)Mirai會(hui)(hui)在(zai)明年(nian)上(shang)市(shi)（出(chu)(chu)租(zu)價(jia)格每月499美元，從加(jia)州開(kai)始）；本(ben)田(tian)的(de)(de)燃(ran)料(liao)電池汽車會(hui)(hui)在(zai)2016年(nian)上(shang)市(shi)（本(ben)田(tian)最近(jin)終止了FCX Clarity項目(mu)，但在(zai)2008年(nian)至2014年(nian)間(jian)出(chu)(chu)租(zu)了45輛）；寶馬很快就(jiu)會(hui)(hui)宣布(bu)一款燃(ran)料(liao)電池驅動的(de)(de)原型(xing)車，并同意與豐田(tian)共享技術(shu)；包(bao)括通用汽車在(zai)內的(de)(de)其他汽車制(zhi)造(zao)(zao)商也在(zai)測試燃(ran)料(liao)電池汽車。

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)(che)技術相(xiang)比，燃料電(dian)池電(dian)動汽(qi)車(che)(che)具有以下優(you)點。

①零排放或近似零排放，綠色環保。與傳統(tong)汽車(che)相比既減少了機(ji)油泄漏帶來的水污染，又降低了溫室氣體的排放。

②能(neng)(neng)量(liang)(liang)轉(zhuan)換效(xiao)率(lv)(lv)(lv)高，節(jie)約能(neng)(neng)源。燃(ran)(ran)料(liao)電池的能(neng)(neng)量(liang)(liang)轉(zhuan)換效(xiao)率(lv)(lv)(lv)極高，燃(ran)(ran)料(liao)電池的化(hua)學(xue)能(neng)(neng)轉(zhuan)換效(xiao)率(lv)(lv)(lv)在理論(lun)上可達100%，實(shi)際(ji)效(xiao)率(lv)(lv)(lv)已達60%～80%，是普(pu)通內(nei)燃(ran)(ran)機(ji)熱效(xiao)率(lv)(lv)(lv)的2～3倍(bei)（汽(qi)油機(ji)和(he)(he)柴(chai)油機(ji)汽(qi)車整(zheng)車效(xiao)率(lv)(lv)(lv)分別為(wei)16%-18%和(he)(he)22%～24%）。因(yin)此，從節(jie)約能(neng)(neng)源的角度來看，燃(ran)(ran)料(liao)電池汽(qi)車明顯優(you)于使用內(nei)燃(ran)(ran)機(ji)的普(pu)通汽(qi)車。

③燃料多樣化，優化了(le)(le)能源(yuan)(yuan)(yuan)消耗結構(gou)(gou)。減少了(le)(le)對(dui)石油資源(yuan)(yuan)(yuan)的依賴，優化了(le)(le)交通能源(yuan)(yuan)(yuan)的構(gou)(gou)成。

④續駛里(li)程長(chang)，性(xing)能(neng)(neng)優于其他電(dian)池(chi)的電(dian)動汽(qi)車(che)。采用燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)池(chi)發電(dian)系(xi)統作(zuo)為能(neng)(neng)量源，克服了(le)純電(dian)動汽(qi)車(che)續駛里(li)程短的缺點，其長(chang)途行駛能(neng)(neng)力及動力性(xing)已經(jing)接近于傳(chuan)統汽(qi)車(che)。燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)池(chi)電(dian)動汽(qi)車(che)在成本和整體性(xing)能(neng)(neng)上(shang)（特別是行程和補充燃(ran)(ran)料(liao)時間上(shang)）明顯(xian)優于其他電(dian)池(chi)的電(dian)動汽(qi)車(che)。

⑤過(guo)載(zai)能(neng)力(li)強。燃料(liao)電池除了在(zai)較寬的(de)工作范周內(nei)具有較高的(de)工作效(xiao)率外，其短(duan)時(shi)過(guo)載(zai)能(neng)力(li)可(ke)達額定功率的(de)200%或更大(da)，更適合(he)于汽車的(de)加速、爬(pa)坡等工況(kuang)．燃料(liao)電池的(de)短(duan)時(shi)過(guo)載(zai)能(neng)力(li)可(ke)達200%的(de)額定功率。

⑥運(yun)(yun)行(xing)平穩、低(di)噪(zao)聲(sheng)燃料電池屬于靜態能(neng)量轉換裝置，除(chu)了(le)空(kong)氣(qi)壓縮機(ji)和(he)冷卻系統以(yi)外(wai)無其他運(yun)(yun)動部(bu)件(jian)，因此與內燃機(ji)汽車(che)相比，擺(bai)脫了(le)馬(ma)達的轟鳴，運(yun)(yun)行(xing)過程中(zhong)噪(zao)聲(sheng)和(he)振動都(dou)較小。

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（2）缺點

①燃料電池(chi)汽車的(de)制造成(cheng)本和(he)使用(yong)成(cheng)本過高。

②啟動(dong)時間長，系(xi)統抗震能力(li)還需提高。

③經(jing)濟(ji)且無污染地獲取純氫(qing)燃料(liao)還存在技術難(nan)點。

④氫(qing)(qing)(qing)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)(chi)汽車(che)(che)燃(ran)料(liao)的(de)(de)供(gong)應還(huan)有大量(liang)的(de)(de)技術(shu)問題有待解決。通(tong)常氫(qing)(qing)(qing)能(neng)(neng)以(yi)三種狀態(tai)存(cun)(cun)儲(chu)和運輸：高壓(ya)氣態(tai)、液(ye)態(tai)和氫(qing)(qing)(qing)化物形態(tai)。用常用的(de)(de)壓(ya)縮氣體(ti)罐儲(chu)存(cun)(cun)的(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)，只能(neng)(neng)供(gong)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)(chi)汽車(che)(che)行駛150km，續駛里程太(tai)短，還(huan)不如蓄電(dian)池(chi)(chi)驅動的(de)(de)汽車(che)(che)。由于氫(qing)(qing)(qing)氣是最小的(de)(de)分子(zi)，很容易造成泄漏。哪怕是微量(liang)的(de)(de)泄漏，都有可(ke)能(neng)(neng)造成極度(du)可(ke)怕的(de)(de)后果。而在-253℃的(de)(de)條件下儲(chu)存(cun)(cun)液(ye)氫(qing)(qing)(qing)的(de)(de)深度(du)制冷(leng)技術(shu)目(mu)前(qian)還(huan)很不成熟．就全球(qiu)來說，目(mu)前(qian)能(neng)(neng)夠加液(ye)氫(qing)(qing)(qing)的(de)(de)加氫(qing)(qing)(qing)站(zhan)也(ye)沒有幾家。值得欣慰的(de)(de)是，儲(chu)氫(qing)(qing)(qing)材(cai)料(liao)的(de)(de)開發(fa)已取得了一(yi)定的(de)(de)進展。

⑤供應燃料輔助設備復雜(za)，且質量和(he)體積較大在以甲醇或者汽油為燃料的(de)FCEV中(zhong)，經重整器出來的(de)“粗氫氣(qi)”含有使催化(hua)劑“中(zhong)毒”失效的(de)少量有害氣(qi)體，必須采用相應的(de)凈化(hua)裝(zhuang)置(zhi)進行(xing)處理，增加了結(jie)構和(he)工藝(yi)的(de)復雜(za)性(xing)，并使系統變得(de)笨重。

⑦加氫站等基礎網絡設施建設幾乎為零，目前全(quan)球范圍(wei)內投入使用(yong)的(de)加氫站僅(jin)有100多家，且大部分是用(yong)于實(shi)驗用(yong)途的(de)。