時間:2022-11-10 17:20:25來源:OFweek新能源汽車網(wǎng)
一、燃料電池汽車的工作原理
燃料電池汽車的工作原理是,作為燃料的氫在汽車搭載的燃料電池中,與大氣中的氧氣發(fā)生氧化還原化學反應,產(chǎn)生出電能來帶動電動機工作,由電動機帶動汽車中的機械傳動結構,進而帶動汽車的前橋(或后橋)等行走機械結構工作,從而驅(qū)動電動汽車前進。
燃料電池的反應結果會產(chǎn)生極少的二氧化碳和氮氧化物,副產(chǎn)品主要產(chǎn)生水,因此被稱為綠色新型環(huán)保汽車。燃料電池汽車是電動汽車的一種,其核心部件燃料電池。通過氫氣和氧氣的化學作用,而不是經(jīng)過燃燒,直接變成電能動力。
燃料電池汽車的氫燃料能通過幾種途徑得到。有些車輛直接攜帶著純氫燃料,另外一些車輛有可能裝有燃料重整器,能將烴類燃料轉化為富氫氣體。單個的燃料電池必須結合成燃料電池組,以便獲得必需的動力,滿足車輛使用的要求。
二、燃料電池電動汽車的優(yōu)點
1、排放幾乎為零:燃料電池采用的燃料是氫和氧,生成物是清潔的水。它本身工作不產(chǎn)生CO和CO2 ,也沒有硫和微粒排出,沒有高溫反應,也不產(chǎn)生NO x 。如果使用車載的甲醇重整催化器供給氫氣,僅會產(chǎn)生微量的CO和較少的CO2 。
2、能量轉化效率高:燃料電池的能量轉換效率可高達60%~80%,為內(nèi)燃機的2~3倍。
3、壽命長:燃料電池本身工作沒有噪聲,沒有運動性,沒有振動,其電極僅作為化學反應的場所和導電的通道,本身不參與化學反應,沒有損耗,壽命長。
4、燃料來源廣泛:氫燃料來源廣泛,可以從可再生能源獲得,不依賴石油燃料。
燃料電池的種類繁多,通??梢砸罁?jù)其工作溫度、燃料種類、電解質(zhì)類型進行分類。按工作溫度,燃料電池可分為高、中、低溫型三類。工作溫度從常溫至100℃為低溫燃料電池;工作溫度100℃~300℃為中溫燃料電池;工作溫度在500℃以上為高溫燃料電池。按燃料來源,燃料電池可分為兩類,第一類是直接式燃料電池,即燃料直接使用氫氣;第二類是間接式燃料電池,其燃料是通過某種方法把氫氣(H2)、甲烷(CH4)、甲醇(CH3OH)或其他烴類化合物轉變成氫或富含氫的混合氣供給燃料電池。按電解質(zhì)劃分,燃料電池大致上可分為五類:①堿性燃料電池(AFC)。②磷酸型燃料電池(PAFC)。③固體氧化物燃料電池(SOFC)。④熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)。⑤質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)。
三、燃料電池電動汽車的缺點
目前大部分氫燃料電池的綜合能量轉化率,遠沒有純電動高,如果是可再生方法,效率一般較發(fā)電為低,相比純電動是能源的浪費,會增加行駛成本;如果是化石能源生成,即時是副產(chǎn)物,也總歸是產(chǎn)生污染的生產(chǎn)過程的副產(chǎn)物;如果是電力制氫,白白增加一道造成能量損耗的工序。綜合起來單就行駛的能源消耗可能沒有純電動或插電混動經(jīng)濟環(huán)保。
氫燃料電池技術不夠成熟
成本較高目前缺乏加氫的基礎設施,而且跟充電站的建設一樣,存在先有雞還是先有蛋的困境,而且不像汽車充電起步初期可以多利用家庭設備推動普及,慢慢擴展到公共充電樁和大型快速充電站,而只能一步調(diào)到大型加氫站。早期基礎設施推廣阻力大,反過來造成燃料電池汽車銷量難以擴大。這個是最大的硬傷。另外燃料電池汽車如何加注發(fā)電用的燃料就是個問題。
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