燃料電池汽車發(fā)展—電動(dòng)汽車新技術(shù)論-在線瀏覽
2025-02-23 15:30本頁面
【正文】 的燃料電池作動(dòng)力的汽車。美國 福特汽車公司現(xiàn)已研制出從汽油中提取氫的新型燃料電池，其燃料效率比內(nèi)燃機(jī)提高 1 倍，而產(chǎn)生的污染則只有內(nèi)燃機(jī)的 5%。 國外燃料電池電動(dòng)汽車發(fā)展概況 加拿大 Ballard汽車公司是 PEMFC燃料電池技術(shù)領(lǐng)域中的世界先驅(qū) ，自 1983年以來， Ballard 公司一直從事開發(fā)和制造燃料電池。 1993 年巴拉德公司推出了世界上第一輛運(yùn)用燃料電池的電動(dòng)公共汽車樣車，裝備 105kW 級 PEMFC 燃料電池組，能載客 20 人，對于一 般 城市 (參數(shù) 圖片 )公共汽車，采用碳吸附系統(tǒng)儲備氣態(tài) H2(參數(shù) 圖片 )即可連續(xù)運(yùn)行 480km。 在日本燃料電池系統(tǒng)發(fā)展中豐田公司處于領(lǐng)先地位。日本還在 1981 年開發(fā)了熔融碳酸鹽燃料電池 (MCFC)，隨后又研制了磷酸燃料電池 (PAFC)， 1992 年又開發(fā)了比功率高、工作溫度低、結(jié)構(gòu)緊湊和安全可靠的 PEMFC。德國 奔馳 (參數(shù) 圖片 )公 司和西門子公司合作 于 1996 年推出了裝有 PEMFC 的NECARll 小客車。 英國能源部也于 1992 年成立了國家燃料電池開發(fā)中心。 PEMFC 的研究重點(diǎn)是改善催化材料的性能并探索鉑 (Pt)催化劑的涂覆方法，降低鉑 (Pt)含量 ，提高鉑 (Pt)利用率和耐受 CO 的允許值。 中國燃料電池汽車正處于商業(yè)化示范運(yùn)行考核與應(yīng)用的階段 ，已在北京奧運(yùn)燃料電池汽車規(guī)模示范、上海世博燃料電池汽車規(guī)模示范、 UNDP（ United Nations Development Programme，聯(lián)合國開發(fā)計(jì)劃 )燃料電池城市客車示范以及 “ 十城千輛 ” 、廣州亞運(yùn)會、深圳大運(yùn)會等示范應(yīng)用中取得了良好的社會效益。有關(guān)專家指出，我國完全有能力在這一領(lǐng)域趕超世界先進(jìn)水平。 格魯夫爵士 發(fā)明， 由于燃料電池 具有 質(zhì)量能量密度高 、 能量輸出穩(wěn)定、 可靠性高、不產(chǎn)生有害排放物 （一般只生成水）、使用成本低廉 等優(yōu)點(diǎn) ，燃料電池獲得了較快的發(fā)展。這些燃料電池的性能和特點(diǎn)見表： 由于汽車是移動(dòng)式交通工具，因此要求車用燃料電池具有較高的能量密度以及作為車輛所必需的快速起動(dòng)和動(dòng)力響應(yīng)的能力，同時(shí)，具有成本低、安全性好、壽命長等特點(diǎn)。 燃料電池的 工作原理： 燃料電池嚴(yán)格意義上講只是一種能量發(fā)生裝置，它的 結(jié)構(gòu) 與一般電池相同 ，但是工作方式與普通的電池有所不同，雖然兩者 均 由正負(fù)兩個(gè)電極以及 相應(yīng)的 電解質(zhì)組成。 只要 燃料和氧化劑 可以持續(xù)的供給， 燃料電池就能連續(xù)地發(fā)電。 燃料（氫氣）進(jìn)入氣體通道到達(dá)陽極 （ Anode） ，在鉑催化劑的作用下，發(fā)生陽極反應(yīng)： 然后氫離子通過電解質(zhì)薄膜（ Electrolyte Membrane）到達(dá)陰極 （ Cathode） 。燃料電池的能量轉(zhuǎn)換過程中不涉及燃燒，理論轉(zhuǎn)換效率高達(dá) 100%（但由于電化學(xué)反應(yīng)也不可避免的要生成熱量，實(shí)際效率一般為 60%~80%） ，使用效率 更可達(dá) 普通內(nèi)燃機(jī)的 2－ 3 倍。燃料電池是通過電化學(xué)反應(yīng) ,而不是采用燃燒（化石燃料）或儲能 (蓄電池 )方式輸出能量。相對而言，燃料電池正常工作 時(shí) 只產(chǎn)生水和熱（產(chǎn)熱很?。?。 雖然蓄電池工作過程中也不產(chǎn)生環(huán)境污染，但是蓄電池的制造過程 一般會對環(huán)境造成較大的負(fù)面，例如市面上采用最為廣泛的 聚合物鋰離子電池 、鎳氫蓄電池等可充電電池，在生產(chǎn)時(shí)要用到鎳、鋰等難煉制金屬，而且鎳、鋰礦 的開采以及鎳、鋰（鋰是極活潑元素）的提取需要耗費(fèi)巨大的資源，間接造成了環(huán)境的污染。 能量密度高，功率輸出平穩(wěn) 通過改變?nèi)剂想姵氐姆磻?yīng)條件，甚至可以瞬時(shí) 將輸出功率提高到 額定功率 的200%。 燃料電池電動(dòng)汽車實(shí)質(zhì)上是電動(dòng)汽車的一種，在車身、動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等方面，燃料電池電動(dòng)汽車與普通電動(dòng)汽車基本相同，主要區(qū)別在于動(dòng)力電池的工作原理不同。 直接供氫的 FCEV 推廣普及的關(guān)鍵是純氫的供應(yīng)和儲存。目前，通過重整反應(yīng)利用甲醇制取氫氣的技術(shù)已十分成熟，甲醇為液體燃料，攜帶方便，提高了燃料電池電動(dòng)汽車的 續(xù)駛 里程 ， 且燃料能量的利用率可達(dá) 70%90%，大大高于熱力發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。目前，福特公司與石油公司摩比爾一起開發(fā)更具實(shí)際意義的車載汽油改質(zhì)氫燃料電池車 (FCEV)。新開發(fā)的汽油改質(zhì)器與以往的相比，質(zhì)量和體積都縮減了 30%左右，從而提供了車載性，實(shí)現(xiàn)了與汽油相媲美的包裝效率，對汽油改質(zhì)氫 FCEV 的早日實(shí)用化及 FCEV 的普及推廣具有重要意義。 按 電源系統(tǒng) 的配置不同， 可分為 ： 電池混合電源 型。 超級電容多電源型。現(xiàn)在的主流燃料電池汽車一般均使用第 2， 3， 4 三種能量供應(yīng)方式 。 在 “ 十五規(guī)劃 ” 研發(fā)的
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