另辟天地 氢燃料电池车型的发展前景

2015-07-08 15:36:45 零排放汽车网-专注新能源汽车,混合动力汽车,电动汽车,节能汽车等新闻资讯 网友评论 0 条

        氢燃料目前作为全球众多车企未来的发展方向之一，由于常规能源的日渐匮乏和排放标准的日益严苛，氢新能源车型将有效降低对常规能源的依赖，并降低碳排放,等众多车企已开展氢燃料电池车的研发，在混合动力汽车市场已经拥有良好发展势头的丰田和上汽却有意在新能源车领域另辟新天地。

      燃料电池(Fuel Cell)是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。燃料和空气分别送进燃料电池，电就被奇妙地生产出来。它从外表上看有正负极和电解质等，像一个蓄电池，但实质上它不能“储电”而是一个“发电厂”。但是，它需要电极和电解质以及氧化还原反应才能发电。

      实际上，燃料电池并不是什么新技术，早在1839年，英国物理学家威廉·葛洛夫就制作处了首个燃料电池。不过，由于体积、成本的问题，早期的燃料电池并不具备实用性。直到20世纪60年代，燃料电池才首次得到应用，在NASA的太空任务当中为探测器、人造卫星和太空舱提供电力。随后，燃料电池开始应用于军事领域，并在技术进一步成熟之后，得到了汽车厂商的青睐。

      燃料电池是一种主要通过氧或其他氧化剂进行氧化还原反应，把燃料中的化学能转换成电能的电池，最常见的燃料为氢。燃料电池的实际发电效率可以达到40%-60%，要远超现在内燃机的水平。同时，燃料电池反应后的产物只有水，实现了零排放。

      氢燃料电池的特点：

      燃料电池对环境无污染。它是通过电化学反应，而不是采用燃烧（汽、柴油）或储能（蓄电池）方式－－最典型的传统后备电源方案。燃烧会释放象COx、NOx、SOx气体和粉尘等污染物。如上所述，燃料电池只会产生水和热。如果氢是通过可再生能源产生的（光伏电池板、风能发电等），整个循环就是彻底的不产生有害物质排放的过程。

      燃料电池运行安静，噪声大约只有55dB，相当于人们正常交谈的水平。这使得燃料电池适合于室内安装，或是在室外对噪声有限制的地方。

      燃料电池的发电效率可以达到50%以上，这是由燃料电池的转换性质决定的，直接将化学能转换为电能，不需要经过热能和机械能（发电机）的中间变换。

      储氢方法：

      传统储氢方法有两种，一种方法是利用高压钢瓶（氢气瓶）来储存氢气，但钢瓶储存氢气的容积小，而且还有爆炸的危险；另一种方法是储存液态氢，但液体储存箱非常庞大，需要极好的绝热装置来隔热。近年来，一种新型简便的储氢方法应运而生，即利用储氢合金（金属氢化物）来储存氢气。研究证明，在一定的温度和压力条件下，一些金属能够大量“吸收”氢气，反应生成金属氢化物，同时放出热量。其后，将这些金属氢化物加热，它们又会分解，将储存在其中的氢释放出来。这些会“吸收”氢气的金属，称为储氢合金。其储氢能力很强。单位体积储氢的密度，是相同温度、压力条件下气态氢的1000倍，也即相当于储存了1000个大气压的高压氢气。

      在最近20年里，几乎所有的汽车巨头都对燃料电池汽车进行了研发，并且推出了一系列的概念车，但也仅仅停留在概念车阶段。直到Mirai上市，一下子拉近了我们和燃料电池车之间的距离。