【正文】 1．8萬～2萬美元，相差50～100倍。6 燃料電池汽車前景展望任何一種產(chǎn)品要想占領(lǐng)市場，它必須在性能／價格比或費／效比指標(biāo)上能夠被廣大消費者所接受。燃料電池電動汽車正面跟燃油汽車交鋒占不到優(yōu)勢，能不能像在潛艇AIP動力系統(tǒng)中那樣，迂回前進而出現(xiàn)柳暗花明的前景呢?參考資料：1． 尹安東 趙韓 張炳力 燃料電池汽車開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵技術(shù)研究 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報 2006；2． 燃料電池電動汽車技術(shù) 喻媛媛 何耀華 汽車工程師 2009；3． 桂長清 燃料電池電動汽車前景分析 電池工業(yè) 2009；4． 胡驊。結(jié)果使燃料電池在潛艇AIP動力系統(tǒng)中如魚得水、大顯身手嘲。(5)車載氫源也是難題已經(jīng)試驗過的車載氫源有：高壓氣態(tài)氫、金屬氫化物儲存氫、甲醇重整制造氫、氫硼化鈉制氫等，但都沒有得到令人滿意的結(jié)果。為促進燃料電池汽車早日上市，必需有強有力的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)和嚴(yán)密的分工協(xié)作。例如，雖然燃料電池堆的功率密度可以做到1 kW幾，但整個燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)的功率密度只有75～100 w／L。這就要求燃料電池系統(tǒng)提高對濕度、溫度和雜質(zhì)氣體的適應(yīng)能力。(1) 車用燃料電池系統(tǒng)使用壽命太短一般說來，私人小轎車要求燃料電池使用壽命達到5 000 h以上；卡車和公交車要求燃料電池使用壽命達至0 5 000 h～10 000 h同?？偼顿Y3 200萬美元。第二代燃料電池動力系統(tǒng)與第一代系統(tǒng)相比更加靈巧和有力，總重量減少到320kg，輕了1O0 kg多，體積縮小30％以上，功率則提升了2O％～25％。燃料電池發(fā)動機累計運行200h，行駛距離超過2000 km，最高時速為63 km。日本政府從2O02年開始以每月每輛6 500美元的價格租用這45種燃料電池混合動力汽車。戴姆勒一克萊斯勒公司推出的NECAR 5燃料電池動力汽車，是該公司開發(fā)的第5代燃料電池汽車。燃料電池動力輸出功率15 kw，標(biāo)稱電壓l25 V，電流120 A，汽車時速從0到30 km的加速時間為10s，行程達60 km。汽油采用和甲醇相似的改質(zhì)裝置與設(shè)備，將汽油經(jīng)過改質(zhì)處理可以獲得氫氣。b．甲醇的改質(zhì)技術(shù)較成熟，改質(zhì)時操作溫度較低(300 oC)，目前一些燃料專業(yè)公司已有商品化的甲醇改質(zhì)裝備系統(tǒng)出售，適合裝配各種不同的車型。甲醇的生產(chǎn)、儲存、保管、充加、攜帶和運輸?shù)母鱾€環(huán)節(jié)不需要特別的儲存和運載裝置。用液態(tài)氫一次充氫的行駛里程可達400500 km。在冷卻狀態(tài)和10 MPa的壓力下壓人氫氣，在使用時加熱將氫釋放出來。 液化氫氣液化氫氣具有最高儲存密度，但需要采用高壓一超低溫技術(shù)來保持氫氣呈液態(tài)。目前大多數(shù)FCEV采用了壓縮氫氣。燃料電池所使用的氣態(tài)或液態(tài)氫是一種無氣味的透明氣體，泄漏到大氣中后，一般不容易發(fā)覺，氣態(tài)或液態(tài)氫的生產(chǎn)、儲存、保管、充加、攜帶和運輸?shù)母鱾€環(huán)節(jié)中可能存在氫氣的泄漏。為了確保系統(tǒng)安全，在供氫管路中安裝具有流量限制功能的溢流閥。加熱過的循環(huán)水通過循環(huán)水泵帶入電堆，從而實現(xiàn)給電堆加熱。特別是溫度過高或超溫運行，膜會出現(xiàn)微孔，使得氫氣進入空氣系統(tǒng)，危及運行安全；溫度過低則會降低催化劑活性，影響化學(xué)反應(yīng)過程。 陽極：H2→2H++2e 陰極：O2+4H++4e→2H2O總的化學(xué)反應(yīng)式：2H2+O2→2H2O2 FCEV 整車集成的關(guān)鍵技術(shù)FCEV是集汽車、電力拖動、自動控制、化學(xué)電源、計算機、新能源及新材料等諸多技術(shù)的復(fù)雜系統(tǒng)，對應(yīng)整車系統(tǒng)的開發(fā)，包括的內(nèi)容十分廣泛，如：整車集成布置、車輛安全管理、能量管理策略的設(shè)計與優(yōu)化、燃料供給、電堆溫度管理及制動回饋等。燃料電池組發(fā)出的電力經(jīng)DC/AC 逆變器后進入電動機，驅(qū)動汽車行駛或經(jīng)DC/DC 轉(zhuǎn)換器向蓄電池充電，當(dāng)汽車行駛需要的動力超過燃料電池的發(fā)電能力時，蓄電池也參加工作，其電流經(jīng)DC/DC 轉(zhuǎn)換器進入電動機，驅(qū)動汽車行駛。氫離子進入電解液中，而電子則沿外部電路移向陰極，用電負荷接在外部電路中。目前經(jīng)過國內(nèi)外樣車試制，電池堆與電機主要采取前置方式；氫氣罐布置更多考慮汽車碰撞安全性和車輛外形結(jié)構(gòu)緊湊，多采用后置。由于電堆內(nèi)部溫度難以直接測量，所以實踐中往往利用循環(huán)水的溫度間接反映電堆內(nèi)部的溫度。目前多采用液態(tài)儲氫，氫氣供給系統(tǒng)，如圖5 所示。再生制動策略對燃料電池汽車的燃料經(jīng)濟性和行駛安全性有著直接的影響，是燃料電池汽車的關(guān)鍵技術(shù)之一。商品化的氫氣對各個環(huán)節(jié)安全性能的要求更加嚴(yán)格。不同壓力的氫氣對儲存罐的容積有不同的要求。高壓儲氫罐的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，管理和維護比較困難。碳納米管吸附材料有較大的吸附能力，還有待進一步開發(fā)。 車載移動的制氫系統(tǒng)在FCEV研究和開發(fā)過程中，車載移動的制氫系統(tǒng)是用醇類或烴類經(jīng)過改質(zhì)來取氫氣。甲醇中不含硫，不會引起燃料電池的催化劑中毒，用甲醇為燃料的燃料電池車的燃油經(jīng)濟性比傳統(tǒng)內(nèi)燃機的燃油經(jīng)濟性高2．1～2．5倍。：(EFCEV上以甲醇改質(zhì)的氫氣為燃料的系統(tǒng)中，增加了甲醇的加熱器和改質(zhì)器，在氫氣中還混雜少量的COz、CO、HC等有害氣體，特別是Co會對燃料電池的催化劑鉑Pt產(chǎn)生毒害作用，因此，用甲醇產(chǎn)生的Hz還需要用凈化器來除去CO。 b．汽油的質(zhì)量比能量高，比甲醇改質(zhì)轉(zhuǎn)換為氫氣所需要的輔助設(shè)備更緊湊和更輕巧。2004年“通用汽車公司”的燃料電池車HydroCen3改型，完成了近萬公里的馬拉松測試。 日本日本豐田公司在1996年推出了使用金屬氫化物為燃料的燃料電池動力汽車。1992年巴拉德公司開始研制電動車輛用PEM。2000年，大連化學(xué)物理研究所研發(fā)出第一臺PEMFC發(fā)動機，2001年與其它單位合作組裝了一臺燃料電池中巴(車上同時還有鉛蓄電池)，不久后又組裝了一臺30 kW 的燃料電池中巴車。2oo6年8月， 由中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所等單位自主研發(fā)的兩輛燃料電池觀光示范車在大連運行。項目的遠期目標(biāo)是推動燃料電池公共汽車在中國產(chǎn)業(yè)化和推廣應(yīng)用，減少空氣污染和溫室氣體排放。我國燃料電池使用壽命只有1 500 h f ，上海神力公司開發(fā)的城市大巴發(fā)動機中用的燃料電池堆模塊已經(jīng)通過2 000h的穩(wěn)定可靠