一、燃料電池汽車的主要燃料是什么
燃料電池汽車最主要的燃料是氫氣。理論上,能燃燒產生能量的物質基本都能用做燃料電池汽車的燃料。在漫長的實驗和可行性研(yan)究中(zhong)(zhong),大致以(yi)下物(wu)質是人們心目中(zhong)(zhong)理(li)想能用做(zuo)燃料(liao)電(dian)池的(de)燃料(liao):有氫(qing)氣(H2)、甲醇(CH3OH)、汽(qi)油和其他類(lei)型的(de)碳氫化(hua)合(he)物。
1、氫氣(H2)
氫氣(H2)是燃料電池最佳燃料,直接使用氫可以使燃料電池輔助系統(tong)大大簡(jian)化,效率提高(gao),排放為零。但目前氫的制取工(gong)藝較復雜,成本(ben)也較高,如(ru)果利用(yong)以(yi)鹽為原料(liao)制取(qu)氯堿時(shi)所產生(sheng)的氫氣,可以(yi)降低費(fei)用。
2、甲醇(CH3OH)
甲醇是燃料電池的一種主要燃料,最常采用和最廉價的是用天然氣作(zuo)為原料來(lai)生產(chan)甲醇。天(tian)然(ran)氣的儲存、保管、充加、攜帶(dai)和(he)運輸都很不方便(bian),將其轉化為液體(ti)甲醇后(hou),儲存、保管、充加(jia)、攜帶(dai)和運(yun)輸就要比氫(qing)氣方便多了。甲醇(chun)的能量(liang)密度(du)(Wh/L)較(jiao)大,高純度(du)的甲醇(chun)具有單一(yi)的成分,可以在較(jiao)低(di)的溫度(du)條件下進行重整(zheng),使重整(zheng)工藝簡化,從而簡化燃料處理的工藝和設備。但在輕型和微型FCEV上,由于(yu)目前(qian)重整系(xi)統(tong)設備體積和質(zhi)量都很大(da),顯著地降(jiang)低了(le)采用燃料電池地可(ke)行性(xing)。
3、汽油
汽油作為汽車的燃料已有100多年歷史,但作為內燃機汽車的燃料(liao),汽(qi)油熱(re)量(liang)轉換為汽(qi)車驅動力的效率僅(jin)為11%左右。如果將汽(qi)油重(zhong)整為氫氣供燃料電池(chi)作為燃料,再經過傳動系統(tong)驅動FCEV,汽油(you)熱量(liang)轉(zhuan)換為(wei)汽車驅(qu)動力(li)的效(xiao)率可以達到34%左右,幾(ji)乎超過三倍。
4、其他種類的燃料
除常用的氫和甲醇燃料外,美國賓西法尼亞大學在試驗用甲醇以外的碳(tan)氫化合物(甲烷等)作(zuo)為燃(ran)(ran)料電池的燃(ran)(ran)料,但它們在(zai)化學反應過程中容易在鎳正極(ji)上產生積碳和一(yi)些(xie)聚合物。經過改用銅和陶瓷混合物燒結(jie)的(de)正極后有效地解(jie)決了正極上(shang)產生積碳和一(yi)些(xie)聚合物的(de)問題,使(shi)得(de)甲(jia)烷、乙烷、甲(jia)苯、丁烯(xi)、丁烷等碳氫化合物(wu)為(wei)燃料電池的最(zui)佳燃料之一。
二、燃料電池電動汽車的工作原理
燃料電池(chi)電動(dong)(dong)(dong)汽車(che)(che)(che)的工作原(yuan)理(li)是,作為燃料的氫在汽車(che)(che)(che)搭載的燃料電池(chi)中,與大氣中的氧(yang)氣發生(sheng)(sheng)氧(yang)化還原(yuan)化學(xue)反應,產生(sheng)(sheng)出電能來帶動(dong)(dong)(dong)電動(dong)(dong)(dong)機(ji)工作,由電動(dong)(dong)(dong)機(ji)帶動(dong)(dong)(dong)汽車(che)(che)(che)中的機(ji)械(xie)(xie)傳動(dong)(dong)(dong)結(jie)構,進而帶動(dong)(dong)(dong)汽車(che)(che)(che)的前橋(或(huo)后(hou)橋)等(deng)行走機(ji)械(xie)(xie)結(jie)構工作,從而驅動(dong)(dong)(dong)電動(dong)(dong)(dong)汽車(che)(che)(che)前進。
燃料(liao)電池(chi)汽車是(shi)電動汽車的一種,其核心部件是(shi)燃料(liao)電池(chi)。燃料電(dian)池汽車(che)是用燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)池(chi)代替(ti)蓄電(dian)(dian)(dian)池(chi)產(chan)生電(dian)(dian)(dian)能,從(cong)而供電(dian)(dian)(dian)給車(che)上的電(dian)(dian)(dian)動機(ji),使其運(yun)轉。燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)池(chi)必須從(cong)電(dian)(dian)(dian)池(chi)外(wai)部源源不斷地向電(dian)(dian)(dian)池(chi)提供氫氣、甲醇(chun)、汽(qi)油、甲烷(wan)等作為燃(ran)料(liao)(liao)。燃料(liao)電(dian)池的反(fan)應(ying)結果會產(chan)生極少的二氧化碳(tan)和氮氧化物,副產(chan)品(pin)主要產(chan)生水,因此被稱為綠(lv)色新型環保(bao)汽車。
燃料電池汽車的氫(qing)燃(ran)(ran)料(liao)能(neng)(neng)通過幾種途徑得(de)到。有(you)些(xie)車輛直接(jie)攜帶著(zhu)純氫(qing)燃(ran)(ran)料(liao),另外一些(xie)車輛有(you)可(ke)能(neng)(neng)裝有(you)燃(ran)(ran)料(liao)重整器,能(neng)(neng)將(jiang)烴類燃(ran)(ran)料(liao)轉化為富(fu)氫(qing)氣體。單個的燃(ran)(ran)料(liao)電池必須結合成燃(ran)(ran)料(liao)電池組,以便獲得(de)必需的動(dong)力,滿足車輛使用的要(yao)求。