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“電(dian)池”是氫氧混合燃料(liao)(liao)電(dian)池。和普通(tong)化學電(dian)池相比，燃料(liao)(liao)電(dian)池可以補(bu)充(chong)燃料(liao)(liao)，通(tong)常是補(bu)充(chong)氫氣。一(yi)些燃料(liao)(liao)電(dian)池能使(shi)用甲烷和汽油作(zuo)為燃料(liao)(liao)，但通(tong)常是限制在電(dian)廠和叉車等工業領域(yu)使(shi)用。

和普(pu)通電(dian)池(chi)一(yi)樣，燃料(liao)電(dian)池(chi)由陽極、陰極和電(dian)解質(zhi)組(zu)成(cheng)。大(da)部分(fen)燃料(liao)電(dian)池(chi)汽(qi)車(che)如(ru)Mirai或本田的(de)FCX Clarity使用聚合物(wu)交換膜(mo)燃料(liao)電(dian)池(chi)(PEMFC)。在這(zhe)一(yi)系統中，氫(qing)氣受壓通過鉑催化劑，分(fen)解成(cheng)兩個(ge)(ge)氫(qing)離子(zi)和兩個(ge)(ge)電(dian)子(zi)。這(zhe)些(xie)電(dian)子(zi)會驅動汽(qi)車(che)的(de)電(dian)動機(ji)，而氫(qing)離子(zi)會和氧氣結合成(cheng)水(shui)，以蒸汽(qi)“廢氣”的(de)形式排出。通過將這(zhe)些(xie)電(dian)池(chi)堆疊在一(yi)起(qi)，就能為汽(qi)車(che)提供(gong)足夠(gou)電(dian)力。

哪(na)些廠(chang)商在(zai)(zai)(zai)制(zhi)造燃料(liao)電池汽車(che)(che)呢？韓(han)國(guo)現代在(zai)(zai)(zai)今(jin)年(nian)(nian)(nian)夏天推出了(le)(le)Tucson燃料(liao)電池汽車(che)(che)，租(zu)期三年(nian)(nian)(nian)，每(mei)(mei)月需付費(fei)499美元，并計劃(hua)今(jin)年(nian)(nian)(nian)在(zai)(zai)(zai)南加(jia)州(zhou)銷售60輛(liang)Tucson。上(shang)文提到的(de)豐田Mirai會(hui)(hui)在(zai)(zai)(zai)明(ming)年(nian)(nian)(nian)上(shang)市（出租(zu)價格(ge)每(mei)(mei)月499美元，從加(jia)州(zhou)開始）；本(ben)田的(de)燃料(liao)電池汽車(che)(che)會(hui)(hui)在(zai)(zai)(zai)2016年(nian)(nian)(nian)上(shang)市（本(ben)田最(zui)近終止了(le)(le)FCX Clarity項目，但在(zai)(zai)(zai)2008年(nian)(nian)(nian)至2014年(nian)(nian)(nian)間(jian)出租(zu)了(le)(le)45輛(liang)）；寶馬很(hen)快就會(hui)(hui)宣布一(yi)款燃料(liao)電池驅動的(de)原型車(che)(che)，并同意與豐田共享技(ji)術；包括通用汽車(che)(che)在(zai)(zai)(zai)內的(de)其他汽車(che)(che)制(zhi)造商也在(zai)(zai)(zai)測試燃料(liao)電池汽車(che)(che)。

燃料電池汽車優缺點：

（1）優點

與傳統汽車、純電(dian)(dian)動汽(qi)車技術相比，燃(ran)料電(dian)(dian)池電(dian)(dian)動汽(qi)車具(ju)有以下優點。

①零排放或近似零排放，綠色環保(bao)。與傳統汽車相比既減少了(le)機油泄漏帶來(lai)的(de)水污染，又(you)降(jiang)低了(le)溫室氣體的(de)排放。

②能(neng)(neng)量轉(zhuan)換效(xiao)率(lv)(lv)(lv)高，節(jie)約能(neng)(neng)源(yuan)。燃(ran)(ran)料(liao)(liao)電池(chi)的能(neng)(neng)量轉(zhuan)換效(xiao)率(lv)(lv)(lv)極高，燃(ran)(ran)料(liao)(liao)電池(chi)的化學能(neng)(neng)轉(zhuan)換效(xiao)率(lv)(lv)(lv)在理論上可達(da)100%，實際效(xiao)率(lv)(lv)(lv)已達(da)60%～80%，是普(pu)通內燃(ran)(ran)機熱效(xiao)率(lv)(lv)(lv)的2～3倍（汽(qi)油(you)機和(he)柴油(you)機汽(qi)車(che)整車(che)效(xiao)率(lv)(lv)(lv)分(fen)別為16%-18%和(he)22%～24%）。因(yin)此，從(cong)節(jie)約能(neng)(neng)源(yuan)的角度來看(kan)，燃(ran)(ran)料(liao)(liao)電池(chi)汽(qi)車(che)明顯優于使用內燃(ran)(ran)機的普(pu)通汽(qi)車(che)。

③燃料多樣(yang)化，優(you)化了(le)能源(yuan)消耗結構(gou)。減少了(le)對石(shi)油資(zi)源(yuan)的依賴(lai)，優(you)化了(le)交通能源(yuan)的構(gou)成(cheng)。

④續駛(shi)里(li)程(cheng)長(chang)，性能優(you)(you)于其(qi)他電池(chi)(chi)的電動汽車。采用(yong)燃料電池(chi)(chi)發電系統(tong)作為能量源，克服了純電動汽車續駛(shi)里(li)程(cheng)短的缺點，其(qi)長(chang)途行駛(shi)能力(li)及動力(li)性已經接近于傳統(tong)汽車。燃料電池(chi)(chi)電動汽車在(zai)成本和(he)(he)整體性能上（特(te)別是行程(cheng)和(he)(he)補充燃料時(shi)間(jian)上）明顯優(you)(you)于其(qi)他電池(chi)(chi)的電動汽車。

⑤過載能(neng)力強(qiang)。燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)除(chu)了在較(jiao)寬(kuan)的(de)(de)工作范周內具有(you)較(jiao)高的(de)(de)工作效率外(wai)，其短時過載能(neng)力可達額定(ding)功(gong)率的(de)(de)200%或更(geng)大，更(geng)適合于汽車的(de)(de)加速、爬坡等工況．燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)的(de)(de)短時過載能(neng)力可達200%的(de)(de)額定(ding)功(gong)率。

⑥運(yun)行平(ping)穩(wen)、低(di)噪(zao)聲燃(ran)料電(dian)池屬于(yu)靜態(tai)能量轉換裝置，除(chu)了空氣壓縮(suo)機和冷卻系(xi)統以外無其他(ta)運(yun)動(dong)部件，因此與(yu)內燃(ran)機汽車相比，擺脫了馬達的轟鳴，運(yun)行過程中噪(zao)聲和振動(dong)都較小。

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（2）缺點

①燃(ran)料電池汽(qi)車的制造成本(ben)和使用成本(ben)過高。

②啟動時間長(chang)，系(xi)統(tong)抗震(zhen)能力還需提高。

③經濟且無(wu)污染地獲(huo)取純氫燃料(liao)還存在技術難點。

④氫(qing)(qing)燃(ran)(ran)料(liao)電池汽車(che)燃(ran)(ran)料(liao)的(de)(de)(de)(de)供(gong)應還有(you)(you)大(da)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)技(ji)術問(wen)題有(you)(you)待解決。通常氫(qing)(qing)能(neng)以(yi)三(san)種狀態(tai)存儲(chu)(chu)和運輸：高壓氣(qi)態(tai)、液(ye)態(tai)和氫(qing)(qing)化(hua)物形態(tai)。用(yong)常用(yong)的(de)(de)(de)(de)壓縮氣(qi)體罐(guan)儲(chu)(chu)存的(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)，只能(neng)供(gong)燃(ran)(ran)料(liao)電池汽車(che)行(xing)駛(shi)150km，續駛(shi)里程(cheng)太短，還不(bu)如蓄電池驅(qu)動的(de)(de)(de)(de)汽車(che)。由(you)于氫(qing)(qing)氣(qi)是(shi)最(zui)小的(de)(de)(de)(de)分子，很容易造成(cheng)泄漏(lou)。哪怕是(shi)微量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)泄漏(lou)，都有(you)(you)可(ke)能(neng)造成(cheng)極度(du)可(ke)怕的(de)(de)(de)(de)后(hou)果。而在-253℃的(de)(de)(de)(de)條件下(xia)儲(chu)(chu)存液(ye)氫(qing)(qing)的(de)(de)(de)(de)深度(du)制冷(leng)技(ji)術目(mu)前還很不(bu)成(cheng)熟．就(jiu)全(quan)球(qiu)來說(shuo)，目(mu)前能(neng)夠加液(ye)氫(qing)(qing)的(de)(de)(de)(de)加氫(qing)(qing)站也沒(mei)有(you)(you)幾家。值(zhi)得(de)欣慰的(de)(de)(de)(de)是(shi)，儲(chu)(chu)氫(qing)(qing)材料(liao)的(de)(de)(de)(de)開發已取得(de)了一(yi)定的(de)(de)(de)(de)進展。

⑤供應(ying)燃料輔助設備復(fu)雜(za)，且(qie)質量(liang)(liang)和(he)體積(ji)較(jiao)大在以甲醇或者(zhe)汽油為燃料的(de)FCEV中，經重(zhong)整器出來(lai)的(de)“粗氫氣”含有使催(cui)化劑“中毒”失(shi)效(xiao)的(de)少量(liang)(liang)有害氣體，必須(xu)采用相(xiang)應(ying)的(de)凈化裝置進行處理，增加(jia)了結構和(he)工(gong)藝的(de)復(fu)雜(za)性，并(bing)使系統變得笨重(zhong)。

⑦加氫站等(deng)基礎網絡設施建設幾乎為零(ling)，目前全球范圍(wei)內投入使用的(de)加氫站僅有100多家，且大部分(fen)是用于實驗用途(tu)的(de)。