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(guo)“電(dian)池(chi)”是氫氧混合燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)。和普通化學電(dian)池(chi)相(xiang)比，燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)可以補充燃(ran)料(liao)，通常(chang)(chang)是補充氫氣。一些燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)能(neng)使用甲(jia)烷和汽油作(zuo)為(wei)燃(ran)料(liao)，但通常(chang)(chang)是限制(zhi)在電(dian)廠和叉車(che)等工業領域使用。

和(he)(he)普通(tong)電(dian)(dian)(dian)池一樣，燃料電(dian)(dian)(dian)池由陽極、陰極和(he)(he)電(dian)(dian)(dian)解質(zhi)組成。大部分燃料電(dian)(dian)(dian)池汽(qi)車(che)(che)(che)如(ru)Mirai或本田的(de)FCX Clarity使用聚合物交(jiao)換膜燃料電(dian)(dian)(dian)池(PEMFC)。在這(zhe)一系(xi)統(tong)中，氫(qing)氣(qi)(qi)受壓(ya)通(tong)過(guo)鉑催化劑，分解成兩(liang)(liang)個氫(qing)離子(zi)和(he)(he)兩(liang)(liang)個電(dian)(dian)(dian)子(zi)。這(zhe)些電(dian)(dian)(dian)子(zi)會驅(qu)動汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)電(dian)(dian)(dian)動機，而氫(qing)離子(zi)會和(he)(he)氧氣(qi)(qi)結合成水，以蒸汽(qi)“廢氣(qi)(qi)”的(de)形式(shi)排(pai)出。通(tong)過(guo)將這(zhe)些電(dian)(dian)(dian)池堆疊在一起，就(jiu)能為汽(qi)車(che)(che)(che)提(ti)供足(zu)夠電(dian)(dian)(dian)力(li)。

哪些(xie)廠商在(zai)(zai)(zai)(zai)制(zhi)造燃(ran)料電池(chi)汽(qi)(qi)車(che)呢(ni)？韓(han)國現代在(zai)(zai)(zai)(zai)今年夏(xia)天推出了Tucson燃(ran)料電池(chi)汽(qi)(qi)車(che)，租(zu)期三年，每月需(xu)付費499美元，并計劃今年在(zai)(zai)(zai)(zai)南加州銷售60輛(liang)Tucson。上文提到的(de)豐田(tian)Mirai會(hui)在(zai)(zai)(zai)(zai)明年上市（出租(zu)價格每月499美元，從加州開始）；本田(tian)的(de)燃(ran)料電池(chi)汽(qi)(qi)車(che)會(hui)在(zai)(zai)(zai)(zai)2016年上市（本田(tian)最近終止(zhi)了FCX Clarity項目，但(dan)在(zai)(zai)(zai)(zai)2008年至2014年間出租(zu)了45輛(liang)）；寶馬很快(kuai)就會(hui)宣布(bu)一款(kuan)燃(ran)料電池(chi)驅動的(de)原(yuan)型(xing)車(che)，并同(tong)意與豐田(tian)共享技術；包括通用汽(qi)(qi)車(che)在(zai)(zai)(zai)(zai)內(nei)的(de)其他汽(qi)(qi)車(che)制(zhi)造商也在(zai)(zai)(zai)(zai)測(ce)試燃(ran)料電池(chi)汽(qi)(qi)車(che)。

燃料電池汽車優缺點：

（1）優點

與傳統汽車、純電(dian)動汽車技術相比，燃料電(dian)池(chi)電(dian)動汽車具(ju)有以下(xia)優點。

①零排放或(huo)近(jin)似零排放，綠色環保(bao)。與傳(chuan)統汽(qi)車相(xiang)比既減少了機油(you)泄漏帶來的水(shui)污染，又(you)降低(di)了溫室氣(qi)體的排放。

②能(neng)(neng)量轉(zhuan)(zhuan)換效率(lv)高(gao)，節(jie)約(yue)能(neng)(neng)源(yuan)。燃(ran)料電(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)能(neng)(neng)量轉(zhuan)(zhuan)換效率(lv)極高(gao)，燃(ran)料電(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)化學能(neng)(neng)轉(zhuan)(zhuan)換效率(lv)在理論上可達(da)100%，實際(ji)效率(lv)已(yi)達(da)60%～80%，是普通內(nei)燃(ran)機熱效率(lv)的(de)(de)2～3倍（汽(qi)油機和柴油機汽(qi)車整車效率(lv)分別(bie)為16%-18%和22%～24%）。因此，從節(jie)約(yue)能(neng)(neng)源(yuan)的(de)(de)角度來看，燃(ran)料電(dian)池(chi)(chi)汽(qi)車明顯優于使用內(nei)燃(ran)機的(de)(de)普通汽(qi)車。

③燃料(liao)多樣化，優化了能源(yuan)消耗結構(gou)。減少(shao)了對石油資源(yuan)的依賴，優化了交通能源(yuan)的構(gou)成。

④續駛(shi)里程(cheng)(cheng)長(chang)，性能優(you)于其(qi)他(ta)(ta)電池(chi)(chi)的電動汽車。采用燃(ran)料(liao)電池(chi)(chi)發(fa)電系統作(zuo)為能量(liang)源，克服了純電動汽車續駛(shi)里程(cheng)(cheng)短的缺點，其(qi)長(chang)途行(xing)駛(shi)能力(li)及動力(li)性已(yi)經接近(jin)于傳統汽車。燃(ran)料(liao)電池(chi)(chi)電動汽車在成(cheng)本和(he)整體性能上(shang)（特(te)別是行(xing)程(cheng)(cheng)和(he)補充(chong)燃(ran)料(liao)時間(jian)上(shang)）明顯優(you)于其(qi)他(ta)(ta)電池(chi)(chi)的電動汽車。

⑤過載(zai)能力強。燃料(liao)電池除了在較寬的(de)(de)工(gong)作(zuo)范周內(nei)具有較高(gao)的(de)(de)工(gong)作(zuo)效(xiao)率外，其短(duan)時過載(zai)能力可(ke)達額定(ding)功(gong)率的(de)(de)200%或更大(da)，更適合于汽車的(de)(de)加速、爬(pa)坡等工(gong)況(kuang)．燃料(liao)電池的(de)(de)短(duan)時過載(zai)能力可(ke)達200%的(de)(de)額定(ding)功(gong)率。

⑥運行(xing)平穩、低噪聲燃料電池屬于(yu)靜態能量(liang)轉換裝(zhuang)置，除(chu)了空氣壓縮機和冷(leng)卻(que)系統以外(wai)無其他運動(dong)部件，因此與內燃機汽車相比(bi)，擺脫了馬達的轟(hong)鳴，運行(xing)過程(cheng)中噪聲和振動(dong)都(dou)較小(xiao)。

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（2）缺點

①燃料電池汽車的制造(zao)成本(ben)和(he)使(shi)用成本(ben)過(guo)高。

②啟動時間長，系統抗(kang)震能力還需提高。

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

④氫燃料電池汽車燃料的(de)(de)(de)(de)供應還(huan)有大(da)量的(de)(de)(de)(de)技術問題有待(dai)解(jie)決(jue)。通常氫能以三種(zhong)狀(zhuang)態存(cun)儲和運輸(shu)：高壓(ya)(ya)氣(qi)(qi)(qi)態、液(ye)態和氫化物形態。用常用的(de)(de)(de)(de)壓(ya)(ya)縮(suo)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)罐儲存(cun)的(de)(de)(de)(de)氫，只能供燃料電池汽車行(xing)駛(shi)150km，續駛(shi)里(li)程(cheng)太短，還(huan)不(bu)如蓄電池驅(qu)動的(de)(de)(de)(de)汽車。由于氫氣(qi)(qi)(qi)是(shi)(shi)(shi)最小(xiao)的(de)(de)(de)(de)分子，很容易造成(cheng)泄漏。哪怕是(shi)(shi)(shi)微(wei)量的(de)(de)(de)(de)泄漏，都(dou)有可能造成(cheng)極度可怕的(de)(de)(de)(de)后果(guo)。而(er)在-253℃的(de)(de)(de)(de)條件下儲存(cun)液(ye)氫的(de)(de)(de)(de)深(shen)度制(zhi)冷技術目(mu)前還(huan)很不(bu)成(cheng)熟．就全球(qiu)來說，目(mu)前能夠加(jia)液(ye)氫的(de)(de)(de)(de)加(jia)氫站也沒有幾家。值(zhi)得欣慰的(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)(shi)，儲氫材料的(de)(de)(de)(de)開發(fa)已(yi)取得了一(yi)定的(de)(de)(de)(de)進展。

⑤供應(ying)燃料輔助設備復(fu)雜，且質(zhi)量和體積較大在以(yi)甲醇或者汽(qi)油為燃料的(de)FCEV中(zhong)，經重(zhong)整器出來(lai)的(de)“粗氫(qing)氣”含有使催化(hua)劑“中(zhong)毒”失效的(de)少量有害氣體，必須采用相應(ying)的(de)凈化(hua)裝置進行處理，增加(jia)了結構和工(gong)藝的(de)復(fu)雜性，并使系統(tong)變(bian)得笨重(zhong)。

⑦加氫站等基礎網絡設施建設幾乎為零，目前全球范圍內投入使用(yong)(yong)的加氫站僅(jin)有100多家，且大部(bu)分是用(yong)(yong)于(yu)實驗用(yong)(yong)途(tu)的。