燃料電池汽車是什么？

燃料電池汽車也是電動汽車，只不過“電池(chi)(chi)”是氫氧混合燃(ran)料電池(chi)(chi)。和普通(tong)化學電池(chi)(chi)相(xiang)比，燃(ran)料電池(chi)(chi)可(ke)以補充(chong)燃(ran)料，通(tong)常是補充(chong)氫氣。一(yi)些燃(ran)料電池(chi)(chi)能使用(yong)甲烷和汽油作(zuo)為燃(ran)料，但通(tong)常是限制(zhi)在(zai)電廠(chang)和叉(cha)車等(deng)工業領域(yu)使用(yong)。

和(he)普通(tong)電池(chi)一(yi)樣，燃料電池(chi)由陽極(ji)(ji)、陰極(ji)(ji)和(he)電解質組成。大部分燃料電池(chi)汽(qi)(qi)車(che)如Mirai或本田的(de)FCX Clarity使(shi)用聚合物交換膜燃料電池(chi)(PEMFC)。在這(zhe)(zhe)一(yi)系(xi)統中，氫(qing)氣受壓通(tong)過鉑(bo)催化(hua)劑，分解成兩個氫(qing)離(li)子(zi)和(he)兩個電子(zi)。這(zhe)(zhe)些電子(zi)會驅動汽(qi)(qi)車(che)的(de)電動機，而氫(qing)離(li)子(zi)會和(he)氧氣結合成水，以蒸汽(qi)(qi)“廢氣”的(de)形式排出。通(tong)過將這(zhe)(zhe)些電池(chi)堆疊在一(yi)起，就能為汽(qi)(qi)車(che)提(ti)供足夠(gou)電力(li)。

哪(na)些廠商在(zai)(zai)制造(zao)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)汽(qi)車呢？韓(han)國(guo)現代在(zai)(zai)今年(nian)夏天推出了(le)Tucson燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)汽(qi)車，租期三年(nian)，每(mei)月需付(fu)費499美(mei)(mei)元(yuan)，并計(ji)劃(hua)今年(nian)在(zai)(zai)南(nan)加州銷售60輛(liang)Tucson。上(shang)文提到的(de)豐田Mirai會(hui)在(zai)(zai)明年(nian)上(shang)市（出租價(jia)格每(mei)月499美(mei)(mei)元(yuan)，從加州開始）；本田的(de)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)汽(qi)車會(hui)在(zai)(zai)2016年(nian)上(shang)市（本田最近終止了(le)FCX Clarity項目，但在(zai)(zai)2008年(nian)至2014年(nian)間出租了(le)45輛(liang)）；寶馬(ma)很(hen)快就(jiu)會(hui)宣布一款燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)驅動的(de)原型車，并同意與(yu)豐田共享技術；包(bao)括通用汽(qi)車在(zai)(zai)內(nei)的(de)其他汽(qi)車制造(zao)商也(ye)在(zai)(zai)測試燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)汽(qi)車。

燃料電池汽車優缺點：

（1）優點

與傳統汽車、純電動(dong)汽(qi)車(che)技術相比，燃料(liao)電池電動(dong)汽(qi)車(che)具有以下優點。

①零排放或近似零排放，綠色環(huan)保。與傳統汽(qi)車相比既減少了機(ji)油泄漏(lou)帶(dai)來的水污染，又降低了溫室氣體(ti)的排放。

②能(neng)量轉換(huan)效(xiao)(xiao)率(lv)高，節約能(neng)源。燃(ran)料(liao)電池的(de)能(neng)量轉換(huan)效(xiao)(xiao)率(lv)極高，燃(ran)料(liao)電池的(de)化(hua)學(xue)能(neng)轉換(huan)效(xiao)(xiao)率(lv)在理論上可達100%，實際效(xiao)(xiao)率(lv)已(yi)達60%～80%，是(shi)普通(tong)內(nei)燃(ran)機(ji)熱效(xiao)(xiao)率(lv)的(de)2～3倍（汽(qi)(qi)油機(ji)和(he)柴油機(ji)汽(qi)(qi)車(che)整車(che)效(xiao)(xiao)率(lv)分別為16%-18%和(he)22%～24%）。因此，從節約能(neng)源的(de)角度來(lai)看(kan)，燃(ran)料(liao)電池汽(qi)(qi)車(che)明(ming)顯優于使用(yong)內(nei)燃(ran)機(ji)的(de)普通(tong)汽(qi)(qi)車(che)。

③燃料多(duo)樣化(hua)，優(you)化(hua)了(le)(le)能源消耗結構。減(jian)少(shao)了(le)(le)對石油資源的依賴，優(you)化(hua)了(le)(le)交(jiao)通能源的構成。

④續(xu)駛里程長，性能(neng)優于其他(ta)電池的(de)電動(dong)汽(qi)(qi)車。采用(yong)燃(ran)料電池發電系(xi)統作(zuo)為能(neng)量(liang)源，克(ke)服了純(chun)電動(dong)汽(qi)(qi)車續(xu)駛里程短的(de)缺點，其長途行(xing)駛能(neng)力(li)及(ji)動(dong)力(li)性已經接近于傳統汽(qi)(qi)車。燃(ran)料電池電動(dong)汽(qi)(qi)車在成本(ben)和(he)整體性能(neng)上（特(te)別(bie)是行(xing)程和(he)補充燃(ran)料時間上）明(ming)顯優于其他(ta)電池的(de)電動(dong)汽(qi)(qi)車。

⑤過(guo)載(zai)能力強。燃料(liao)電(dian)池(chi)除了在較寬的(de)工作(zuo)范周內具(ju)有較高的(de)工作(zuo)效率(lv)外，其短時(shi)過(guo)載(zai)能力可達額定功率(lv)的(de)200%或(huo)更(geng)大，更(geng)適合(he)于汽車的(de)加(jia)速(su)、爬坡(po)等工況．燃料(liao)電(dian)池(chi)的(de)短時(shi)過(guo)載(zai)能力可達200%的(de)額定功率(lv)。

⑥運(yun)行(xing)平穩(wen)、低噪聲燃料電池(chi)屬于靜(jing)態能(neng)量轉(zhuan)換裝置，除了(le)空氣壓(ya)縮機和冷卻系統以外無其他運(yun)動部(bu)件，因此與內(nei)燃機汽車相比，擺(bai)脫了(le)馬達(da)的轟(hong)鳴，運(yun)行(xing)過(guo)程中噪聲和振動都較(jiao)小。

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（2）缺點

①燃料電池汽車的制造成本和使用成本過高。

②啟動(dong)時(shi)間長，系統抗震(zhen)能力還(huan)需提高。

③經(jing)濟(ji)且(qie)無(wu)污染地獲取純(chun)氫燃料還存在技術(shu)難點。

④氫(qing)(qing)燃料電池(chi)汽(qi)車燃料的(de)(de)供(gong)應還(huan)(huan)有大量(liang)(liang)的(de)(de)技術(shu)(shu)問題(ti)有待解決。通常(chang)氫(qing)(qing)能(neng)(neng)以三種(zhong)狀態(tai)存儲和運輸：高壓(ya)氣(qi)態(tai)、液態(tai)和氫(qing)(qing)化物形態(tai)。用常(chang)用的(de)(de)壓(ya)縮氣(qi)體罐儲存的(de)(de)氫(qing)(qing)，只能(neng)(neng)供(gong)燃料電池(chi)汽(qi)車行(xing)駛(shi)150km，續駛(shi)里程太短(duan)，還(huan)(huan)不如(ru)蓄電池(chi)驅動(dong)的(de)(de)汽(qi)車。由(you)于氫(qing)(qing)氣(qi)是最(zui)小(xiao)的(de)(de)分子，很(hen)容易造成泄漏。哪怕(pa)是微量(liang)(liang)的(de)(de)泄漏，都有可(ke)能(neng)(neng)造成極度可(ke)怕(pa)的(de)(de)后果。而在-253℃的(de)(de)條件(jian)下儲存液氫(qing)(qing)的(de)(de)深度制(zhi)冷技術(shu)(shu)目前還(huan)(huan)很(hen)不成熟．就全(quan)球(qiu)來說，目前能(neng)(neng)夠(gou)加(jia)液氫(qing)(qing)的(de)(de)加(jia)氫(qing)(qing)站也沒有幾家。值得欣慰的(de)(de)是，儲氫(qing)(qing)材料的(de)(de)開發已取得了一定的(de)(de)進展。

⑤供(gong)應(ying)燃(ran)料輔助設備復(fu)雜，且質量和體積較大(da)在以甲醇或者(zhe)汽(qi)油為(wei)燃(ran)料的(de)(de)FCEV中(zhong)，經重整器(qi)出(chu)來的(de)(de)“粗氫氣(qi)”含(han)有使(shi)催化(hua)劑“中(zhong)毒”失效的(de)(de)少量有害(hai)氣(qi)體，必(bi)須采用相應(ying)的(de)(de)凈化(hua)裝置進行處理，增(zeng)加(jia)了結構和工(gong)藝(yi)的(de)(de)復(fu)雜性(xing)，并使(shi)系統變(bian)得笨重。

⑦加(jia)氫(qing)站等基礎網絡(luo)設施建設幾乎為零，目前全(quan)球范圍(wei)內投(tou)入使(shi)用(yong)(yong)的加(jia)氫(qing)站僅有(you)100多家，且大部分是(shi)用(yong)(yong)于實驗用(yong)(yong)途的。