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)”是氫氧混合燃(ran)(ran)料(liao)電池(chi)。和(he)(he)普通(tong)化(hua)學電池(chi)相比，燃(ran)(ran)料(liao)電池(chi)可以(yi)補充燃(ran)(ran)料(liao)，通(tong)常是補充氫氣。一(yi)些燃(ran)(ran)料(liao)電池(chi)能使用甲(jia)烷和(he)(he)汽(qi)油作為燃(ran)(ran)料(liao)，但通(tong)常是限(xian)制在(zai)電廠和(he)(he)叉車等工業(ye)領(ling)域使用。

和(he)普(pu)通(tong)電(dian)(dian)池一(yi)(yi)樣(yang)，燃料(liao)電(dian)(dian)池由陽極、陰極和(he)電(dian)(dian)解質組成。大部(bu)分(fen)燃料(liao)電(dian)(dian)池汽(qi)車(che)如Mirai或本(ben)田的FCX Clarity使用(yong)聚合物交換膜燃料(liao)電(dian)(dian)池(PEMFC)。在(zai)這一(yi)(yi)系統中，氫氣(qi)受壓通(tong)過鉑(bo)催化劑，分(fen)解成兩個(ge)氫離(li)子和(he)兩個(ge)電(dian)(dian)子。這些電(dian)(dian)子會驅(qu)動汽(qi)車(che)的電(dian)(dian)動機，而氫離(li)子會和(he)氧氣(qi)結(jie)合成水，以(yi)蒸汽(qi)“廢氣(qi)”的形式排出(chu)。通(tong)過將這些電(dian)(dian)池堆疊在(zai)一(yi)(yi)起，就能為(wei)汽(qi)車(che)提供(gong)足夠電(dian)(dian)力。

哪些廠(chang)商在(zai)(zai)制(zhi)造燃(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)電(dian)(dian)池汽(qi)車呢(ni)？韓國現代(dai)在(zai)(zai)今(jin)年(nian)夏天推出(chu)了(le)Tucson燃(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)電(dian)(dian)池汽(qi)車，租(zu)(zu)期三年(nian)，每月需付費499美(mei)元(yuan)，并(bing)計劃(hua)今(jin)年(nian)在(zai)(zai)南加州銷售60輛Tucson。上(shang)(shang)文提到(dao)的豐(feng)田Mirai會在(zai)(zai)明年(nian)上(shang)(shang)市(shi)（出(chu)租(zu)(zu)價格(ge)每月499美(mei)元(yuan)，從加州開始）；本田的燃(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)電(dian)(dian)池汽(qi)車會在(zai)(zai)2016年(nian)上(shang)(shang)市(shi)（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(chu)租(zu)(zu)了(le)45輛）；寶馬(ma)很快就(jiu)會宣布(bu)一款燃(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)電(dian)(dian)池驅動的原型(xing)車，并(bing)同意與豐(feng)田共享技術；包括通用(yong)汽(qi)車在(zai)(zai)內(nei)的其(qi)他(ta)汽(qi)車制(zhi)造商也在(zai)(zai)測試燃(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)電(dian)(dian)池汽(qi)車。

燃料電池汽車優缺點：

（1）優點

與傳統汽車、純電動(dong)汽車技術相比，燃料(liao)電池電動(dong)汽車具有以下優(you)點。

①零(ling)排放或(huo)近(jin)似零(ling)排放，綠(lv)色環保。與(yu)傳統汽(qi)車(che)相(xiang)比既(ji)減(jian)少(shao)了機(ji)油(you)泄漏帶來的水污染，又降低了溫室氣體的排放。

②能量轉換效率高，節約能源。燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)的(de)能量轉換效率極高，燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)的(de)化學能轉換效率在(zai)理論上(shang)可達100%，實際效率已(yi)達60%～80%，是普(pu)通內(nei)燃(ran)機(ji)熱效率的(de)2～3倍（汽油機(ji)和(he)柴油機(ji)汽車整車效率分別為(wei)16%-18%和(he)22%～24%）。因此，從節約能源的(de)角度來(lai)看(kan)，燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)汽車明顯優于使用內(nei)燃(ran)機(ji)的(de)普(pu)通汽車。

③燃料多樣化(hua)，優化(hua)了能(neng)源消耗結(jie)構。減少了對石油資(zi)源的依賴(lai)，優化(hua)了交通能(neng)源的構成。

④續駛(shi)里(li)程長，性能優(you)于(yu)其(qi)他(ta)(ta)電(dian)(dian)(dian)(dian)池的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)汽(qi)車(che)。采用燃料電(dian)(dian)(dian)(dian)池發電(dian)(dian)(dian)(dian)系統作(zuo)為能量源，克服了純(chun)電(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)汽(qi)車(che)續駛(shi)里(li)程短的(de)缺點，其(qi)長途行駛(shi)能力(li)及動(dong)(dong)力(li)性已經接近于(yu)傳統汽(qi)車(che)。燃料電(dian)(dian)(dian)(dian)池電(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)汽(qi)車(che)在成本和整體性能上（特別是(shi)行程和補充燃料時間上）明顯優(you)于(yu)其(qi)他(ta)(ta)電(dian)(dian)(dian)(dian)池的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)汽(qi)車(che)。

⑤過(guo)載能(neng)(neng)力強。燃(ran)料電池(chi)(chi)除了在較寬的(de)(de)工作范周內(nei)具有較高(gao)的(de)(de)工作效率外，其短時(shi)(shi)過(guo)載能(neng)(neng)力可(ke)達額定功率的(de)(de)200%或更大，更適合于汽車的(de)(de)加(jia)速、爬坡等工況．燃(ran)料電池(chi)(chi)的(de)(de)短時(shi)(shi)過(guo)載能(neng)(neng)力可(ke)達200%的(de)(de)額定功率。

⑥運(yun)行(xing)平穩(wen)、低(di)噪聲(sheng)燃(ran)料電(dian)池屬于靜態能量轉換裝置，除了空氣(qi)壓縮(suo)機和冷卻系統(tong)以外無其他(ta)運(yun)動(dong)部(bu)件，因此(ci)與(yu)內(nei)燃(ran)機汽(qi)車相比，擺脫了馬達(da)的轟鳴，運(yun)行(xing)過程中噪聲(sheng)和振動(dong)都較小。

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（2）缺點

①燃料電池(chi)汽車的(de)制造成(cheng)本和使用成(cheng)本過高。

②啟(qi)動(dong)時(shi)間(jian)長，系(xi)統抗震能力還需提高。

③經濟且無(wu)污染地(di)獲取純(chun)氫燃料(liao)還存在(zai)技(ji)術難點。

④氫(qing)燃(ran)料電(dian)池(chi)汽車燃(ran)料的(de)(de)(de)供(gong)應(ying)還有(you)(you)大量的(de)(de)(de)技術問題(ti)有(you)(you)待解決。通常氫(qing)能(neng)以三(san)種狀態(tai)存(cun)儲和運輸(shu)：高壓(ya)氣(qi)態(tai)、液(ye)(ye)態(tai)和氫(qing)化物形態(tai)。用常用的(de)(de)(de)壓(ya)縮(suo)氣(qi)體罐儲存(cun)的(de)(de)(de)氫(qing)，只(zhi)能(neng)供(gong)燃(ran)料電(dian)池(chi)汽車行駛150km，續(xu)駛里程太短，還不(bu)如蓄電(dian)池(chi)驅(qu)動的(de)(de)(de)汽車。由(you)于氫(qing)氣(qi)是最小的(de)(de)(de)分子(zi)，很(hen)(hen)容易造成泄漏。哪怕是微量的(de)(de)(de)泄漏，都有(you)(you)可能(neng)造成極度(du)可怕的(de)(de)(de)后果。而在-253℃的(de)(de)(de)條件(jian)下儲存(cun)液(ye)(ye)氫(qing)的(de)(de)(de)深度(du)制冷技術目前(qian)還很(hen)(hen)不(bu)成熟(shu)．就全球來說，目前(qian)能(neng)夠(gou)加(jia)液(ye)(ye)氫(qing)的(de)(de)(de)加(jia)氫(qing)站也沒有(you)(you)幾家。值得(de)(de)欣慰的(de)(de)(de)是，儲氫(qing)材料的(de)(de)(de)開(kai)發已取得(de)(de)了一定的(de)(de)(de)進(jin)展。

⑤供應燃(ran)料(liao)輔助(zhu)設備復雜(za)，且(qie)質量(liang)和體積較大在以甲醇或者汽油(you)為燃(ran)料(liao)的(de)(de)FCEV中，經重(zhong)整器出來的(de)(de)“粗(cu)氫氣(qi)”含有使催化劑“中毒”失效的(de)(de)少量(liang)有害氣(qi)體，必(bi)須(xu)采用相應的(de)(de)凈(jing)化裝置進行處(chu)理(li)，增(zeng)加了結構(gou)和工藝的(de)(de)復雜(za)性，并(bing)使系統變(bian)得笨重(zhong)。

⑦加(jia)氫站等基礎(chu)網絡設(she)施建設(she)幾乎(hu)為零(ling)，目前全球范圍內投入使用(yong)的(de)加(jia)氫站僅有100多家(jia)，且大(da)部分(fen)是用(yong)于實驗(yan)用(yong)途(tu)的(de)。