多維度介紹汽車的燃料動力電池

依據2018年五月一日執行的《GB／T19596－2017電動車術語》分類，電動動汽車分為三類，分別是純電動車、混合動力電動車、燃料動力電池電動車。目前，全球能源緊缺和環境污染問題日益嚴重，氫能和燃料動力電池是將來緊要發展方向和趨勢，燃料動力電池汽車也被認為是將來新能源汽車的終極選擇。今天，電動車資源網就帶大家一起來知道一下燃料動力電池。

什么是燃料動力電池？

燃料動力電池，是一種將燃料所擁有的化學能筆直地轉換成電能的化學裝置，其又被稱作電化學發電器，其緊要由電極、電解質隔膜和集電器組成。它是繼水力發電、熱能發電和原子能發電之后的第四種發電技術。從節約能源和保護生態環境的角度來看，燃料動力電池是最有發展前途的發電技術。

燃料動力電池的發電原理

燃料動力電池是一種能量轉化裝置，它按照電化學原理，即原電池工作原理，等溫的把儲存在燃料和氧化劑里的化學能筆直轉化成電能，所以實際上過程是氧化還原反應。在運行時，外部供給電池的氫在燃料極放出電子變成氫離子，氫離子通過電解質后轉向空氣極，而電子則通過外電路到達空氣極。在空氣極，由外部供給電池的氧，與氫離子和電子出現反應生成水。電能則由外電路進行輸出。燃料動力電池和一般的干電池都是將化學能轉換成電能的裝置，但是兩者有一個很大的不同點，即封存在干電池中參與化學反應的物質最終會消耗殆盡，反應停止，就不能再輸出電能；但是對燃料動力電池來說，只要能不斷地給它供應燃料氣體和氧化劑，化學反應就能一直進行下去，從而不停地輸出電能。

燃料動力電池的優點

1．對環境的污染小

燃料動力電池之所以會被認為是將來新能源汽車的終極選擇，很大的一個原由就是燃料動力電池對環境的污染小。燃料動力電池電動車在本質上是一種零排放汽車，燃料動力電池沒有燃燒過程，若以純氫作燃料，通過電化學的辦法，將氫和氧結合，只會出現水。采用其他富氫有機化合物用車載重整器制氫作為燃料動力電池的燃料，生成物除水之外還可能有少量的二氧化碳，但其排放量遠少于內燃機，且沒有其他污染排放，如氧化氮、氧化硫等等，接近零排放。與傳統汽車相比既減少了機油泄漏帶來的污染，又降低了溫室氣體的排放，所以燃料動力電池堆環境的污染很小。

2．能量轉換率高

燃料動力電池沒有活塞或渦輪等機械部件及中間環節，因此不會受到卡諾循環的限制，它在運行時把化學能筆直轉換為電能，所以相比內燃機的燃燒用途不會出現大量廢氣與廢熱，能量轉化效率目前能達到約40％～60％，而內燃機的轉換效率惟有10～20％左右。能量轉換率高，就可以節省許多的能源。

3．可使用的燃料范圍廣

燃料動力電池可使用的燃料范圍非常廣泛，含有氫原子的能源都可以用作燃料動力電池的燃料。氫可以通過水分析來獲得，也可以通過其他的可再生能源來獲得，如天然氣、丙烷、煤炭、沼氣、甲醇等等。可使用的燃料范圍廣，能源多樣性就強，這樣可以降低對現有緊要能源石油的依靠性，優化能源結構，緩解能源緊張的問題。

4．安全性相對較高

燃料動力電池在工作過程中，電池溫度不會超過100℃，倘若加上冷卻措施，溫度還會更低，此外燃料動力電池的外殼倘若破碎，也不會出現爆炸，只會有燃燒反應，相對其他電池來說安全性更高。

5．穩定性強

燃料動力電池不管是高于其額定功率運行還是低于其額定功率運行，它都能穩定承受，并且效率變化不大。除此之外，它還能夠在短時過載能力可以達到額定功率的200％且仍能穩定運行，非常適用于汽車的加速、爬坡等情況。

6．運行時噪音低

燃料動力電池的結構非常簡單，除了空氣壓縮機和冷卻系統以外沒有其他的運動零部件，因此在運行的時候噪音非常低。

燃料動力電池的劣勢

1．電池加工成本高

燃料動力電池本身結構簡單，擁有的零部件不多，但是目前最常見的質子交換膜燃料動力電池要用到的鉑金屬，鉑金屬資源稀缺，價格高昂，也因此導致燃料動力電池的加工成本升高。

2．燃料制取成本高

目前燃料動力電池多數還是以氫能源為主，而氫氣的制取目前還是以電解水為主，這就要消耗電力來獲得氫氣，導致制取成本高。

3．燃料儲存難度高

氫氣作為目前燃料動力電池的緊要燃料，在儲存和運輸時，要高壓、密封，保證不能泄漏，這就對儲存技術提出了很高的要求。

4．配套基礎設施不足

雖然燃料動力電池目前正在慢慢普及，但是其配套的基礎設施卻沒有跟上，電動車資源網知道到，截止至2018年二月，我國已建成及在建的加氫站有31座，但運營中的卻惟有12座，這是遠遠不夠的。

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