氫燃料電池車的優勢毋庸置疑,但成本是影響其推廣應用最大的瓶頸

燃料電池是人們努力開發的一種電動汽車車載電池,各公司都在致力於開發甲醇改質氫燃料電池、汽油改質氫和純氫燃料電池,且裝車進行試驗,比較成熟和具有實用意義的燃料電池車已投放市場。特別是燃料電池的過渡型車型,即燃料電池混用鋰動力電池的電動汽車。

氫燃料電池車的優勢毋庸置疑,但成本是影響其推廣應用最大的瓶頸

氫燃料電池汽車(FuelCell Vehicle,FCV)不僅能夠在燃料上實現對燃油的完全替代,而且具有「零排放」、能量轉換效率高、燃料來源多樣並可靈活取自於可再生能源等優勢,因而被認為是實現未來汽車工業可持續發展的重要方向之一,也是解決全球能源和環境問題的理想方案之一。

氫燃料電池車的優勢毋庸置疑,但成本是影響其推廣應用最大的瓶頸

氫燃料電池車的優勢毋庸置疑,劣勢也是顯而易見。隨著科技的進步,曾經困擾氫燃料電池發展的諸如安全性、氫燃料的貯存技術等問題已經逐步攻克並不斷完善,然而成本問題依然是阻礙氫燃料電池車發展的最大瓶頸。氫燃料電池轎車加一次氫可跑300多公里,時速達每小時140~150公里。氫燃料電池轎車比同類型內燃機車重200多公斤,貴5倍以上,這個價格是市場難以承受的。另外加氫站需要一整套氫能源生產和運輸網路作為支撐,而世界上絕大多數國家沒有意願和空間去大力發展一種不常用能源的體系化。尤其氫能源的轉化率較低,且在能源生產中會造成汙染。另一方面是加氫站本身的建設要求與成本極高,需要專門的低溫裝置來滿足能源儲存需要。

氫燃料電池車的優勢毋庸置疑,但成本是影響其推廣應用最大的瓶頸

氫燃料電池是使用氫這種化學元素製造成儲存能量的燃料電池,氫燃料電池的基本原理是電解水的逆反應,把氫和氧分別供給陽極和陰極,氫透過陽極向外擴散和電解質發生反應後,放出電子透過外部的負載到達陰極。氫燃料電池特性如下:

1)良好的環境相容性。氫燃料電池提供的是高效潔淨能源,其排放的水不僅量少,而且非常乾淨,因而不存在水汙染問題。

2)優良的負載特性。氫燃料電池應對負載的快速變動(如高峰負載)特性優良,在數秒內就可以從低功率變換到額定功率。

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3)高效的輸出效能。燃料電池不像發動機那樣需要將熱能轉換為機械能,而是直接把化學能轉化為電能和熱能,能量轉換效率高,噪音小。轉換電能的效率在40%以上,而汽輪機的轉換電能效率只有33%。

4)靈活的結構特性。氫燃料電池組裝非常靈活,功率大小容易調配,與傳統發動機相比,由於氫燃料電池良好的模組性可以在不增加基礎設施投資的基礎上,透過增減燃料電池的片數即可輕鬆實現輸出功率和電壓的調整。

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5)氫的來源廣泛。氫作為二次能源,可透過多種方式獲得,如煤制氫、天然氣重整制氫、電解水制氫等。在化石能源被耗盡時,氫將成為世界上的主要燃料及能量。而在採用太陽能電解水制氫過程中沒有碳排放,可以認為氫是終極能源。

任何新技術由發展到成熟都需要大量的社會前期投入,氫燃料電池一旦能夠克服成本、儲能、運輸、催化等難題,那麼帶來的交通革命甚至是能源革命將是顛覆性的。

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