一、燃料電池汽車是什么意思
燃料電池汽車也是電動汽車,只不過“電池”是氫氧混合燃料電池。和普通化學(xué)電池相比,燃料電池可以補(bǔ)充燃料,通常是補(bǔ)充氫氣。一些燃料電池能使用甲烷和汽油作為燃料,但通常是限制在電廠和叉車等工業(yè)領(lǐng)域使用。
燃料電池汽車(FCV)是一種用車載燃料電池裝置產(chǎn)生的電力作為動力的汽車。車載燃料電池裝置所使用的燃料為高純度氫氣或含氫燃料經(jīng)重整所得到的高含氫重整氣。與通常的電動汽車比較,其動力方面的不同在于FCV用的電力來自車載燃料電池裝置,電動汽車所用的電力來自由電網(wǎng)充電的蓄電池。因此,F(xiàn)CV的關(guān)鍵是燃料電池。
二、燃料電池汽車的優(yōu)缺點(diǎn)
1、燃料電池汽車的優(yōu)點(diǎn)
與傳統(tǒng)汽車、純電動汽車技術(shù)相比,燃料電池電動汽車具有以下優(yōu)點(diǎn)。
(1)零排放或近似零排放,綠色環(huán)保。與傳統(tǒng)汽車相比既減少了機(jī)油泄漏帶來的水污染,又降低了溫室氣體的排放。
(2)能量轉(zhuǎn)換效率高,節(jié)約能源。燃料電池的能量轉(zhuǎn)換效率極高,燃料電池的化學(xué)能轉(zhuǎn)換效率在理論上可達(dá)100%,實際效率已達(dá)60%~80%,是普通內(nèi)燃機(jī)熱效率的2~3倍(汽油機(jī)和柴油機(jī)汽車整車效率分別為16%-18%和22%~24%)。因此,從節(jié)約能源的角度來看,燃料電池汽車明顯優(yōu)于使用內(nèi)燃機(jī)的普通汽車。
(3)燃料多樣化,優(yōu)化了能源消耗結(jié)構(gòu)。減少了對石油資源的依賴,優(yōu)化了交通能源的構(gòu)成。
(4)續(xù)駛里程長,性能優(yōu)于其他電池的電動汽車。采用燃料電池發(fā)電系統(tǒng)作為能量源,克服了純電動汽車?yán)m(xù)駛里程短的缺點(diǎn),其長途行駛能力及動力性已經(jīng)接近于傳統(tǒng)汽車。燃料電池電動汽車在成本和整體性能上(特別是行程和補(bǔ)充燃料時間上)明顯優(yōu)于其他電池的電動汽車。
(5)過載能力強(qiáng)。燃料電池除了在較寬的工作范周內(nèi)具有較高的工作效率外,其短時過載能力可達(dá)額定功率的200%或更大,更適合于汽車的加速、爬坡等工況.燃料電池的短時過載能力可達(dá)200%的額定功率。
(6)運(yùn)行平穩(wěn)、低噪聲。燃料電池屬于靜態(tài)能量轉(zhuǎn)換裝置,除了空氣壓縮機(jī)和冷卻系統(tǒng)以外無其他運(yùn)動部件,因此與內(nèi)燃機(jī)汽車相比,擺脫了馬達(dá)的轟鳴,運(yùn)行過程中噪聲和振動都較小。
2、燃料電池汽車的缺點(diǎn)
(1)燃料電池汽車的制造成本和使用成本過高。
(2)啟動時間長,系統(tǒng)抗震能力還需提高。
(3)經(jīng)濟(jì)且無污染地獲取純氫燃料還存在技術(shù)難點(diǎn)。
(4)氫燃料電池汽車燃料的供應(yīng)還有大量的技術(shù)問題有待解決。通常氫能以三種狀態(tài)存儲和運(yùn)輸:高壓氣態(tài)、液態(tài)和氫化物形態(tài)。用常用的壓縮氣體罐儲存的氫,只能供燃料電池汽車行駛150km,續(xù)駛里程太短,還不如蓄電池驅(qū)動的汽車。由于氫氣是最小的分子,很容易造成泄漏。哪怕是微量的泄漏,都有可能造成極度可怕的后果。而在-253℃的條件下儲存液氫的深度制冷技術(shù)目前還很不成熟。就全球來說,目前能夠加液氫的加氫站也沒有幾家。值得欣慰的是,儲氫材料的開發(fā)已取得了一定的進(jìn)展。
(5)供應(yīng)燃料輔助設(shè)備復(fù)雜,且質(zhì)量和體積較大,在以甲醇或者汽油為燃料的FCEV中,經(jīng)重整器出來的“粗氫氣”含有使催化劑“中毒”失效的少量有害氣體,必須采用相應(yīng)的凈化裝置進(jìn)行處理,增加了結(jié)構(gòu)和工藝的復(fù)雜性,并使系統(tǒng)變得笨重。
(6)加氫站等基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施建設(shè)幾乎為零,目前全球范圍內(nèi)投入使用的加氫站僅有100多家,且大部分是用于實驗用途的。