燃料電池汽車的工作原理
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2020-03-16 20:42
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燃料電池汽車的工作原理
FCV是一種由車載燃料電池設(shè)備產(chǎn)生的電力驅(qū)動(dòng)的汽車，可以減少對(duì)外國石油的依賴并減少有害排放。燃料電池汽車使用氫燃料而不是汽油，而且不排放有害氣體。這種技能的潛力是巨大的，但仍有一些技能需要克服。
1. 電源控制單元——處理電流。
2. 電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)——與內(nèi)燃機(jī)相比，電動(dòng)汽車更安靜、更平穩(wěn)、更高效，需要更少的維護(hù)。
電池組-允許氫與氧反應(yīng)產(chǎn)生電流。
4. 高輸出電池——回收制動(dòng)產(chǎn)生的能量，為電機(jī)提供補(bǔ)充能量。
5. 儲(chǔ)氫罐——在極高的壓力下儲(chǔ)存氫氣。
收益
減少溫室氣體排放
汽油和柴油車排放的溫室氣體主要是二氧化碳，會(huì)導(dǎo)致全球氣候變化。另一方面，燃料電池汽車使用純氫，只排放水和熱，不排放溫室氣體。
雖然工廠生產(chǎn)的氫也會(huì)產(chǎn)生溫室氣體，但其排放量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)汽車。
降低對(duì)石油的依賴
氫只需要水、甲烷和農(nóng)業(yè)廢棄物等可再生資源，利用氫可以減少國內(nèi)外對(duì)石油、煤炭和天然氣的依賴。這將使該國減少對(duì)石油的依賴，減少對(duì)油價(jià)波動(dòng)的脆弱性。
減少空氣污染
公路汽車對(duì)空氣污染有巨大的影響，而燃料電池汽車不產(chǎn)生煙霧和有害顆粒。如果從化石燃料中提取氫，可能會(huì)產(chǎn)生一些污染，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于傳統(tǒng)汽車尾氣。
戰(zhàn)斗
可供選擇的型號(hào)不多，加氫站也不常見。它們主要在加州推廣。燃料電池汽車的推廣還有很長的路要走。
車輛的資本
目前，燃料電池汽車比傳統(tǒng)汽車和混合動(dòng)力汽車更貴，但價(jià)格正在下降，美國能源部(department of energy)的目標(biāo)是到2017年達(dá)到每千瓦30美元。制造商應(yīng)該繼續(xù)削減成本，尤其是燃料電池和氫儲(chǔ)存，以更好地與傳統(tǒng)汽車競爭。
加油站
氫生產(chǎn)、運(yùn)輸和燃料補(bǔ)給站的基礎(chǔ)設(shè)施過于薄弱，不足以支持燃料電池汽車的大規(guī)模使用。
美國能源部和其他聯(lián)邦機(jī)構(gòu)正在與學(xué)術(shù)團(tuán)體和汽車制造商合作，開發(fā)部署氫基礎(chǔ)設(shè)施的解決方案。預(yù)計(jì)到2015年底，加州將有50多個(gè)加氫站投入使用。
燃料電池的耐用性和可靠性
今天的燃料電池系統(tǒng)不如內(nèi)燃機(jī)耐用，尤其是在極端的溫度和濕度下。燃料電池的耐用性現(xiàn)在只是商業(yè)目標(biāo)的一半。在過去的幾年里，燃料電池汽車的耐久性有了顯著的提高，從32000公里提高到了12萬公里，但是專家認(rèn)為，要與傳統(tǒng)汽車競爭，24萬公里是必須的。
公共教育
有必要讓公眾了解燃料電池的優(yōu)點(diǎn)。與任何新車一樣，消費(fèi)者總是關(guān)心安全性和可靠性。公共教育可以加快這一進(jìn)程。
燃料電池汽車通常使用聚合物電解質(zhì)膜(PEM)燃料電池，也被稱為質(zhì)子交換膜電池，從空氣中的氫和氧發(fā)電。下圖顯示了電池的工作原理。
燃料電池
大多數(shù)燃料電池只能產(chǎn)生1.16伏特的電力，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于汽車所需的能量。因此，有必要將許多電池組裝成一個(gè)電池倉庫。燃料電池產(chǎn)生的潛在能量取決于電池的性能和電池的數(shù)量。
