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(qing)氧混合燃料(liao)電池(chi)(chi)。和普(pu)通(tong)(tong)化學電池(chi)(chi)相比，燃料(liao)電池(chi)(chi)可以補充(chong)燃料(liao)，通(tong)(tong)常(chang)是補充(chong)氫(qing)氣。一些(xie)燃料(liao)電池(chi)(chi)能使用(yong)甲烷和汽油作(zuo)為(wei)燃料(liao)，但通(tong)(tong)常(chang)是限(xian)制在電廠(chang)和叉車等工業領(ling)域使用(yong)。

和普通電(dian)(dian)(dian)(dian)池一樣，燃料(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)池由(you)陽極(ji)、陰極(ji)和電(dian)(dian)(dian)(dian)解質組成(cheng)。大(da)部(bu)分燃料(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)池汽(qi)車(che)如Mirai或本(ben)田的FCX Clarity使用聚合(he)物交換膜燃料(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(PEMFC)。在這一系(xi)統中，氫(qing)(qing)氣受壓通過鉑催(cui)化(hua)劑，分解成(cheng)兩個氫(qing)(qing)離(li)子(zi)(zi)(zi)和兩個電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)。這些(xie)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)會(hui)驅(qu)動汽(qi)車(che)的電(dian)(dian)(dian)(dian)動機，而氫(qing)(qing)離(li)子(zi)(zi)(zi)會(hui)和氧氣結合(he)成(cheng)水(shui)，以(yi)蒸(zheng)汽(qi)“廢氣”的形(xing)式(shi)排出。通過將這些(xie)電(dian)(dian)(dian)(dian)池堆疊在一起(qi)，就能為(wei)汽(qi)車(che)提供足夠電(dian)(dian)(dian)(dian)力。

哪(na)些(xie)廠商(shang)在(zai)(zai)(zai)制造(zao)(zao)燃料(liao)電(dian)池汽(qi)車(che)(che)呢？韓國現代在(zai)(zai)(zai)今(jin)年夏(xia)天(tian)推出(chu)了Tucson燃料(liao)電(dian)池汽(qi)車(che)(che)，租(zu)期三年，每(mei)月(yue)需(xu)付費499美元(yuan)，并計(ji)劃今(jin)年在(zai)(zai)(zai)南加州銷售60輛Tucson。上文提到的(de)(de)豐田(tian)Mirai會在(zai)(zai)(zai)明(ming)年上市（出(chu)租(zu)價(jia)格每(mei)月(yue)499美元(yuan)，從加州開始）；本(ben)田(tian)的(de)(de)燃料(liao)電(dian)池汽(qi)車(che)(che)會在(zai)(zai)(zai)2016年上市（本(ben)田(tian)最(zui)近終止了FCX Clarity項目，但在(zai)(zai)(zai)2008年至(zhi)2014年間出(chu)租(zu)了45輛）；寶(bao)馬(ma)很快就會宣(xuan)布一款燃料(liao)電(dian)池驅動的(de)(de)原型車(che)(che)，并同意與豐田(tian)共(gong)享技術；包括(kuo)通(tong)用汽(qi)車(che)(che)在(zai)(zai)(zai)內的(de)(de)其他汽(qi)車(che)(che)制造(zao)(zao)商(shang)也在(zai)(zai)(zai)測試燃料(liao)電(dian)池汽(qi)車(che)(che)。

燃料電池汽車優缺點：

（1）優點

與傳統汽車、純電(dian)動汽(qi)車技術相(xiang)比，燃料電(dian)池電(dian)動汽(qi)車具有(you)以下優點。

①零排(pai)(pai)放或近似零排(pai)(pai)放，綠色環保。與傳統汽車相比既減少了(le)機油泄漏帶來的(de)水污染，又降低(di)了(le)溫室氣體的(de)排(pai)(pai)放。

②能(neng)(neng)量轉(zhuan)換(huan)效率(lv)(lv)高，節(jie)約能(neng)(neng)源(yuan)。燃料電(dian)池的(de)能(neng)(neng)量轉(zhuan)換(huan)效率(lv)(lv)極高，燃料電(dian)池的(de)化學(xue)能(neng)(neng)轉(zhuan)換(huan)效率(lv)(lv)在(zai)理論(lun)上可達100%，實際效率(lv)(lv)已達60%～80%，是普(pu)(pu)通(tong)內燃機(ji)熱效率(lv)(lv)的(de)2～3倍（汽(qi)油機(ji)和(he)柴油機(ji)汽(qi)車(che)(che)整車(che)(che)效率(lv)(lv)分別(bie)為16%-18%和(he)22%～24%）。因此(ci)，從(cong)節(jie)約能(neng)(neng)源(yuan)的(de)角(jiao)度(du)來(lai)看(kan)，燃料電(dian)池汽(qi)車(che)(che)明顯(xian)優(you)于使用(yong)內燃機(ji)的(de)普(pu)(pu)通(tong)汽(qi)車(che)(che)。

③燃料多樣化，優化了(le)能源(yuan)消(xiao)耗結構。減(jian)少了(le)對石油資源(yuan)的依(yi)賴，優化了(le)交通能源(yuan)的構成。

④續駛(shi)(shi)里程(cheng)(cheng)長(chang)，性(xing)能(neng)(neng)優于其(qi)他電池(chi)的(de)(de)電動汽車(che)。采用燃(ran)料(liao)電池(chi)發電系(xi)統作(zuo)為能(neng)(neng)量(liang)源，克服了純電動汽車(che)續駛(shi)(shi)里程(cheng)(cheng)短的(de)(de)缺點(dian)，其(qi)長(chang)途行駛(shi)(shi)能(neng)(neng)力及動力性(xing)已經接(jie)近(jin)于傳統汽車(che)。燃(ran)料(liao)電池(chi)電動汽車(che)在成本和整體性(xing)能(neng)(neng)上(shang)（特(te)別是行程(cheng)(cheng)和補充燃(ran)料(liao)時間上(shang)）明顯優于其(qi)他電池(chi)的(de)(de)電動汽車(che)。

⑤過(guo)載能力(li)強。燃料電(dian)池(chi)除了在較寬的(de)工作范周內具有(you)較高的(de)工作效率外，其(qi)短時過(guo)載能力(li)可(ke)達額定功(gong)率的(de)200%或更大(da)，更適合于汽(qi)車的(de)加速、爬坡(po)等工況(kuang)．燃料電(dian)池(chi)的(de)短時過(guo)載能力(li)可(ke)達200%的(de)額定功(gong)率。

⑥運行平穩(wen)、低(di)噪(zao)(zao)聲燃料(liao)電(dian)池屬于靜態能量轉換裝(zhuang)置，除了空氣(qi)壓(ya)縮機和冷卻(que)系統以外無其他運動部件(jian)，因此(ci)與(yu)內燃機汽車相比，擺脫了馬達的轟(hong)鳴(ming)，運行過程中(zhong)噪(zao)(zao)聲和振動都較小。

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（2）缺點

①燃(ran)料電池汽車的制造成本和(he)使(shi)用成本過高。

②啟動時間長，系(xi)統(tong)抗震能力還需(xu)提高(gao)。

③經濟(ji)且無污染(ran)地獲取純氫燃(ran)料還存在技(ji)術難(nan)點。

④氫(qing)(qing)燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)池(chi)汽(qi)(qi)車燃(ran)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)供應還有(you)大量的(de)(de)(de)(de)技術問題有(you)待解(jie)決。通常氫(qing)(qing)能以三種狀(zhuang)態(tai)存(cun)儲和運輸：高壓氣態(tai)、液(ye)態(tai)和氫(qing)(qing)化物(wu)形態(tai)。用常用的(de)(de)(de)(de)壓縮氣體罐儲存(cun)的(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)，只能供燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)池(chi)汽(qi)(qi)車行駛(shi)150km，續(xu)駛(shi)里程太短，還不如蓄電(dian)池(chi)驅動的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車。由于氫(qing)(qing)氣是最小的(de)(de)(de)(de)分子，很容易造成泄漏。哪(na)怕是微(wei)量的(de)(de)(de)(de)泄漏，都有(you)可(ke)能造成極度可(ke)怕的(de)(de)(de)(de)后果。而在-253℃的(de)(de)(de)(de)條(tiao)件下儲存(cun)液(ye)氫(qing)(qing)的(de)(de)(de)(de)深(shen)度制冷技術目前(qian)還很不成熟．就全球來說，目前(qian)能夠(gou)加(jia)(jia)液(ye)氫(qing)(qing)的(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)氫(qing)(qing)站(zhan)也沒有(you)幾家。值(zhi)得欣慰的(de)(de)(de)(de)是，儲氫(qing)(qing)材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)開發已取得了一定的(de)(de)(de)(de)進展。

⑤供應燃(ran)(ran)料輔助(zhu)設(she)備(bei)復(fu)雜(za)，且(qie)質(zhi)量(liang)(liang)和體(ti)積(ji)較大在以(yi)甲(jia)醇或者汽油為燃(ran)(ran)料的FCEV中，經重整(zheng)器出來的“粗(cu)氫氣”含有使催化劑“中毒”失效的少量(liang)(liang)有害氣體(ti)，必(bi)須(xu)采用相應的凈化裝(zhuang)置(zhi)進行處理，增加了結構和工藝的復(fu)雜(za)性，并使系統(tong)變得(de)笨重。

⑦加氫(qing)站等基(ji)礎網(wang)絡(luo)設施建設幾乎為零，目前全球范圍內投入使用的加氫(qing)站僅有100多家，且大部分是用于實(shi)驗用途的。