燃料電池汽車是什么？

燃料電池汽車也是電動汽車，只不過(guo)“電(dian)池”是(shi)氫(qing)氧混合燃料電(dian)池。和(he)普通(tong)化學電(dian)池相比，燃料電(dian)池可以補充燃料，通(tong)常(chang)是(shi)補充氫(qing)氣(qi)。一些燃料電(dian)池能(neng)使(shi)(shi)用(yong)甲烷和(he)汽油作為燃料，但通(tong)常(chang)是(shi)限(xian)制在電(dian)廠和(he)叉車等(deng)工業領域使(shi)(shi)用(yong)。

和(he)普通(tong)電(dian)池一樣，燃料(liao)(liao)電(dian)池由陽極、陰(yin)極和(he)電(dian)解(jie)質(zhi)組成(cheng)。大部分燃料(liao)(liao)電(dian)池汽(qi)(qi)(qi)車(che)如(ru)Mirai或本田的FCX Clarity使(shi)用聚合物交換膜燃料(liao)(liao)電(dian)池(PEMFC)。在這一系(xi)統中，氫氣受壓通(tong)過鉑催(cui)化(hua)劑，分解(jie)成(cheng)兩個(ge)氫離(li)子(zi)(zi)和(he)兩個(ge)電(dian)子(zi)(zi)。這些電(dian)子(zi)(zi)會驅動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)的電(dian)動(dong)機，而(er)氫離(li)子(zi)(zi)會和(he)氧氣結合成(cheng)水，以蒸汽(qi)(qi)(qi)“廢氣”的形式排出(chu)。通(tong)過將這些電(dian)池堆疊在一起，就能為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)提(ti)供(gong)足(zu)夠電(dian)力。

哪些廠商在(zai)制造燃(ran)料(liao)電(dian)(dian)池汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)呢(ni)？韓國現代在(zai)今年(nian)(nian)(nian)夏天推出了(le)(le)Tucson燃(ran)料(liao)電(dian)(dian)池汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)，租(zu)期三年(nian)(nian)(nian)，每月(yue)需付費(fei)499美元(yuan)，并(bing)計劃今年(nian)(nian)(nian)在(zai)南加州銷(xiao)售(shou)60輛Tucson。上(shang)(shang)文提(ti)到的豐田(tian)(tian)(tian)Mirai會(hui)在(zai)明年(nian)(nian)(nian)上(shang)(shang)市(shi)（出租(zu)價格每月(yue)499美元(yuan)，從加州開始）；本田(tian)(tian)(tian)的燃(ran)料(liao)電(dian)(dian)池汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)會(hui)在(zai)2016年(nian)(nian)(nian)上(shang)(shang)市(shi)（本田(tian)(tian)(tian)最近終(zhong)止了(le)(le)FCX Clarity項目，但(dan)在(zai)2008年(nian)(nian)(nian)至2014年(nian)(nian)(nian)間(jian)出租(zu)了(le)(le)45輛）；寶馬很(hen)快就會(hui)宣布一款(kuan)燃(ran)料(liao)電(dian)(dian)池驅動的原型車(che)(che)(che)，并(bing)同意(yi)與豐田(tian)(tian)(tian)共享技術；包括通用汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)在(zai)內的其他汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)制造商也在(zai)測試燃(ran)料(liao)電(dian)(dian)池汽(qi)(qi)車(che)(che)(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)有以下優點(dian)。

①零(ling)排放或近似零(ling)排放，綠色環保。與傳統汽車相(xiang)比(bi)既(ji)減少(shao)了(le)機(ji)油(you)泄漏帶來(lai)的(de)水污染，又降低(di)了(le)溫(wen)室(shi)氣體(ti)的(de)排放。

②能(neng)(neng)量轉換效率(lv)高(gao)，節約能(neng)(neng)源。燃(ran)(ran)料電池的(de)能(neng)(neng)量轉換效率(lv)極高(gao)，燃(ran)(ran)料電池的(de)化學能(neng)(neng)轉換效率(lv)在理論上(shang)可達(da)100%，實際(ji)效率(lv)已(yi)達(da)60%～80%，是普通內燃(ran)(ran)機(ji)熱效率(lv)的(de)2～3倍（汽油(you)機(ji)和柴油(you)機(ji)汽車(che)(che)整車(che)(che)效率(lv)分別為16%-18%和22%～24%）。因(yin)此(ci)，從節約能(neng)(neng)源的(de)角度來看，燃(ran)(ran)料電池汽車(che)(che)明顯優于使用(yong)內燃(ran)(ran)機(ji)的(de)普通汽車(che)(che)。

③燃料多樣化，優化了能源消(xiao)耗結構(gou)。減(jian)少了對石油資源的依賴(lai)，優化了交通能源的構(gou)成。

④續(xu)(xu)駛里程(cheng)(cheng)長，性(xing)能優(you)于其他(ta)電(dian)池的(de)(de)電(dian)動(dong)(dong)汽(qi)車。采用燃料電(dian)池發電(dian)系統(tong)作為能量源，克服了純電(dian)動(dong)(dong)汽(qi)車續(xu)(xu)駛里程(cheng)(cheng)短的(de)(de)缺點，其長途(tu)行(xing)駛能力及動(dong)(dong)力性(xing)已經接近(jin)于傳統(tong)汽(qi)車。燃料電(dian)池電(dian)動(dong)(dong)汽(qi)車在成本和整體性(xing)能上（特別是行(xing)程(cheng)(cheng)和補充燃料時間上）明顯優(you)于其他(ta)電(dian)池的(de)(de)電(dian)動(dong)(dong)汽(qi)車。

⑤過(guo)載(zai)(zai)能力強。燃料電(dian)池除(chu)了在(zai)較(jiao)寬的(de)(de)工(gong)作范(fan)周內具(ju)有(you)較(jiao)高的(de)(de)工(gong)作效率(lv)(lv)外(wai)，其短時(shi)過(guo)載(zai)(zai)能力可達額(e)定功(gong)(gong)率(lv)(lv)的(de)(de)200%或更大，更適合(he)于(yu)汽車的(de)(de)加速、爬坡等工(gong)況．燃料電(dian)池的(de)(de)短時(shi)過(guo)載(zai)(zai)能力可達200%的(de)(de)額(e)定功(gong)(gong)率(lv)(lv)。

⑥運(yun)行平穩、低噪(zao)聲(sheng)燃(ran)料(liao)電池屬于(yu)靜態能量轉換裝置，除了空氣壓縮機和(he)冷卻系(xi)統以外無其他(ta)運(yun)動(dong)部件，因此與內燃(ran)機汽車相比，擺脫了馬(ma)達的轟鳴，運(yun)行過程中噪(zao)聲(sheng)和(he)振動(dong)都較小。

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（2）缺點

①燃料電池(chi)汽(qi)車的制造(zao)成(cheng)本(ben)(ben)和使用(yong)成(cheng)本(ben)(ben)過高。

②啟動(dong)時間長(chang)，系(xi)統(tong)抗震能力還需提(ti)高。

③經(jing)濟(ji)且(qie)無污(wu)染地獲取純氫燃料還(huan)存在技術難點(dian)。

④氫(qing)(qing)燃料(liao)(liao)電池汽(qi)車(che)(che)燃料(liao)(liao)的(de)(de)(de)供應還有大量的(de)(de)(de)技術問題有待解決(jue)。通常(chang)(chang)氫(qing)(qing)能(neng)(neng)(neng)以三種狀態(tai)(tai)存儲(chu)和(he)(he)運輸(shu)：高(gao)壓氣(qi)態(tai)(tai)、液態(tai)(tai)和(he)(he)氫(qing)(qing)化物形態(tai)(tai)。用(yong)常(chang)(chang)用(yong)的(de)(de)(de)壓縮氣(qi)體罐儲(chu)存的(de)(de)(de)氫(qing)(qing)，只能(neng)(neng)(neng)供燃料(liao)(liao)電池汽(qi)車(che)(che)行駛150km，續(xu)駛里程太短(duan)，還不(bu)如蓄電池驅動的(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)。由于氫(qing)(qing)氣(qi)是(shi)(shi)最(zui)小(xiao)的(de)(de)(de)分子，很(hen)容(rong)易造(zao)成(cheng)泄漏(lou)。哪怕是(shi)(shi)微量的(de)(de)(de)泄漏(lou)，都有可能(neng)(neng)(neng)造(zao)成(cheng)極度可怕的(de)(de)(de)后果。而(er)在-253℃的(de)(de)(de)條件(jian)下儲(chu)存液氫(qing)(qing)的(de)(de)(de)深度制冷技術目(mu)前(qian)還很(hen)不(bu)成(cheng)熟．就全球(qiu)來說，目(mu)前(qian)能(neng)(neng)(neng)夠加液氫(qing)(qing)的(de)(de)(de)加氫(qing)(qing)站也沒(mei)有幾家。值得欣慰的(de)(de)(de)是(shi)(shi)，儲(chu)氫(qing)(qing)材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)開發已取得了(le)一定的(de)(de)(de)進展。

⑤供應(ying)燃料(liao)輔(fu)助(zhu)設(she)備(bei)復雜(za)，且質量和體積較大在以甲醇或者(zhe)汽油為燃料(liao)的(de)(de)FCEV中，經(jing)重整器(qi)出來(lai)的(de)(de)“粗(cu)氫(qing)氣”含(han)有使催化劑“中毒(du)”失效的(de)(de)少量有害氣體，必(bi)須(xu)采(cai)用相應(ying)的(de)(de)凈化裝置進行處理，增(zeng)加了結構和工藝(yi)的(de)(de)復雜(za)性，并使系統(tong)變得笨重。

⑦加(jia)氫站等基礎網絡設(she)施(shi)建設(she)幾(ji)乎為零(ling)，目前全球范(fan)圍(wei)內(nei)投入使用的(de)加(jia)氫站僅有(you)100多家，且(qie)大(da)部(bu)分是用于實驗用途(tu)的(de)。