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)(dian)池(chi)”是氫氧混合(he)燃料(liao)電(dian)(dian)(dian)池(chi)。和普通化學電(dian)(dian)(dian)池(chi)相比(bi)，燃料(liao)電(dian)(dian)(dian)池(chi)可(ke)以補充燃料(liao)，通常(chang)是補充氫氣。一些燃料(liao)電(dian)(dian)(dian)池(chi)能使用(yong)甲(jia)烷(wan)和汽油作為燃料(liao)，但通常(chang)是限(xian)制在電(dian)(dian)(dian)廠(chang)和叉車等工業領域使用(yong)。

和普(pu)通電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)一樣，燃料電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)由陽極(ji)、陰(yin)極(ji)和電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解質組成(cheng)。大(da)部分(fen)燃料電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)汽(qi)車(che)如(ru)Mirai或本田(tian)的(de)FCX Clarity使用(yong)聚合物(wu)交換膜燃料電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(PEMFC)。在這一系統中，氫氣受壓通過鉑催化劑，分(fen)解成(cheng)兩個氫離子(zi)和兩個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)。這些(xie)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)會驅(qu)動汽(qi)車(che)的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)動機，而氫離子(zi)會和氧氣結合成(cheng)水(shui)，以蒸(zheng)汽(qi)“廢氣”的(de)形式(shi)排出(chu)。通過將這些(xie)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)堆疊(die)在一起，就能(neng)為汽(qi)車(che)提供足夠電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)力。

哪些廠(chang)商在制造(zao)燃(ran)(ran)料電(dian)池汽(qi)車呢(ni)？韓國現代在今年(nian)夏天(tian)推出(chu)了(le)Tucson燃(ran)(ran)料電(dian)池汽(qi)車，租期三年(nian)，每月需(xu)付費(fei)499美元，并計劃今年(nian)在南加州銷售60輛Tucson。上(shang)文提(ti)到的(de)豐田Mirai會在明年(nian)上(shang)市（出(chu)租價(jia)格每月499美元，從加州開始）；本田的(de)燃(ran)(ran)料電(dian)池汽(qi)車會在2016年(nian)上(shang)市（本田最近終止了(le)FCX Clarity項目，但在2008年(nian)至2014年(nian)間出(chu)租了(le)45輛）；寶馬很快就會宣布一款燃(ran)(ran)料電(dian)池驅(qu)動的(de)原型車，并同(tong)意與(yu)豐田共享技術(shu)；包(bao)括通用汽(qi)車在內的(de)其他(ta)汽(qi)車制造(zao)商也(ye)在測試燃(ran)(ran)料電(dian)池汽(qi)車。

燃料電池汽車優缺點：

（1）優點

與傳統汽車、純(chun)電(dian)動(dong)汽車技術相比(bi)，燃料電(dian)池電(dian)動(dong)汽車具有以下(xia)優點。

①零(ling)(ling)排(pai)放或(huo)近似(si)零(ling)(ling)排(pai)放，綠(lv)色環保。與傳統汽車(che)相比(bi)既(ji)減少了機油泄漏(lou)帶來的水(shui)污染，又降(jiang)低了溫(wen)室氣(qi)體的排(pai)放。

②能(neng)(neng)(neng)量(liang)轉換(huan)(huan)效(xiao)率(lv)高(gao)，節約能(neng)(neng)(neng)源。燃(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)的能(neng)(neng)(neng)量(liang)轉換(huan)(huan)效(xiao)率(lv)極高(gao)，燃(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)的化(hua)學能(neng)(neng)(neng)轉換(huan)(huan)效(xiao)率(lv)在理(li)論(lun)上可達100%，實際效(xiao)率(lv)已達60%～80%，是普通(tong)內燃(ran)(ran)(ran)機(ji)(ji)熱效(xiao)率(lv)的2～3倍（汽油機(ji)(ji)和(he)柴(chai)油機(ji)(ji)汽車(che)整車(che)效(xiao)率(lv)分別為16%-18%和(he)22%～24%）。因此，從節約能(neng)(neng)(neng)源的角度來(lai)看，燃(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)汽車(che)明(ming)顯(xian)優于(yu)使(shi)用內燃(ran)(ran)(ran)機(ji)(ji)的普通(tong)汽車(che)。

③燃料多樣化(hua)，優化(hua)了能源消(xiao)耗結(jie)構。減(jian)少了對石油資源的依賴，優化(hua)了交通(tong)能源的構成(cheng)。

④續駛(shi)里程長，性(xing)能優于(yu)其(qi)他(ta)電(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)電(dian)(dian)動汽車(che)。采用燃(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)(chi)發電(dian)(dian)系(xi)統作為能量源，克(ke)服了純電(dian)(dian)動汽車(che)續駛(shi)里程短的(de)缺點(dian)，其(qi)長途(tu)行駛(shi)能力(li)及動力(li)性(xing)已經接近于(yu)傳統汽車(che)。燃(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)(chi)電(dian)(dian)動汽車(che)在成本和(he)整體性(xing)能上（特別是行程和(he)補(bu)充(chong)燃(ran)料(liao)時間上）明顯優于(yu)其(qi)他(ta)電(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)電(dian)(dian)動汽車(che)。

⑤過(guo)載(zai)能力強。燃料電池除了(le)在較(jiao)寬(kuan)的工(gong)(gong)作(zuo)范(fan)周內具有較(jiao)高的工(gong)(gong)作(zuo)效率外(wai)，其短時(shi)過(guo)載(zai)能力可(ke)達額(e)定(ding)(ding)功率的200%或更(geng)大(da)，更(geng)適合于汽車的加速、爬坡等工(gong)(gong)況．燃料電池的短時(shi)過(guo)載(zai)能力可(ke)達200%的額(e)定(ding)(ding)功率。

⑥運(yun)(yun)(yun)行平(ping)穩(wen)、低噪聲(sheng)燃(ran)料電池屬(shu)于(yu)靜(jing)態(tai)能量轉換裝(zhuang)置，除了空(kong)氣壓縮機和冷卻系統以外無其他運(yun)(yun)(yun)動部件，因此(ci)與內燃(ran)機汽車(che)相比，擺脫了馬(ma)達的(de)轟鳴，運(yun)(yun)(yun)行過程中噪聲(sheng)和振動都(dou)較小。

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（2）缺點

①燃料電池汽車的(de)制造(zao)成本和使(shi)用(yong)成本過(guo)高(gao)。

②啟動時間長，系統抗震能力還需提高(gao)。

③經濟且無(wu)污染地獲取(qu)純(chun)氫(qing)燃料(liao)還存在技(ji)術難點。

④氫(qing)燃料(liao)電池(chi)(chi)汽車(che)燃料(liao)的(de)(de)供應還有大量的(de)(de)技術問題有待解決。通常氫(qing)能(neng)(neng)以三種狀(zhuang)態(tai)存儲(chu)和運(yun)輸：高(gao)壓氣態(tai)、液(ye)態(tai)和氫(qing)化物形態(tai)。用常用的(de)(de)壓縮氣體(ti)罐儲(chu)存的(de)(de)氫(qing)，只能(neng)(neng)供燃料(liao)電池(chi)(chi)汽車(che)行駛150km，續駛里程(cheng)太短，還不如蓄電池(chi)(chi)驅動的(de)(de)汽車(che)。由(you)于(yu)氫(qing)氣是(shi)最小的(de)(de)分子，很容易造成泄(xie)漏。哪怕(pa)是(shi)微量的(de)(de)泄(xie)漏，都有可能(neng)(neng)造成極(ji)度(du)可怕(pa)的(de)(de)后果。而在-253℃的(de)(de)條件(jian)下儲(chu)存液(ye)氫(qing)的(de)(de)深度(du)制冷技術目前(qian)還很不成熟．就全(quan)球來說，目前(qian)能(neng)(neng)夠加液(ye)氫(qing)的(de)(de)加氫(qing)站(zhan)也沒有幾家(jia)。值得欣慰(wei)的(de)(de)是(shi)，儲(chu)氫(qing)材料(liao)的(de)(de)開發(fa)已(yi)取得了一定(ding)的(de)(de)進(jin)展。

⑤供應(ying)燃料(liao)輔助(zhu)設備復(fu)雜，且質量(liang)(liang)和體(ti)積較(jiao)大(da)在(zai)以甲醇或者汽油為燃料(liao)的FCEV中(zhong)，經重(zhong)整器出來的“粗氫氣”含有使(shi)催(cui)化劑“中(zhong)毒”失效的少量(liang)(liang)有害氣體(ti)，必須采用(yong)相應(ying)的凈化裝(zhuang)置進行處理(li)，增加了結(jie)構和工藝的復(fu)雜性，并(bing)使(shi)系統(tong)變(bian)得笨重(zhong)。

⑦加(jia)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的加(jia)氫站僅有100多家(jia)，且大部分(fen)是用于實驗用途(tu)的。