簡述燃料電池工作原理及優(yōu)勢
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-08-01 11:05
點(diǎn)擊量：次
燃料電池是一種能量轉(zhuǎn)化裝置，它是按電化學(xué)原理，即原電池工作原理,等溫的把貯存在燃料和氧化劑中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能。其實(shí)本質(zhì)就是每個(gè)初中生都學(xué)過的電解水的逆反應(yīng)，將氫的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，而不是通過燃燒轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
燃料電池的核心部件主要包括電堆、膜電極、雙極板、質(zhì)子交換膜、催化劑、氣體擴(kuò)散層。
氫燃料電池的最大優(yōu)勢就是環(huán)保，排放物為水，被譽(yù)為終結(jié)能源。
站在人類的燃料使用歷史角度來看，發(fā)展的總體趨勢就是一個(gè)“減碳加氫”的過程——能源載體從柴草到煤炭、到汽柴油、再到天然氣，可以看到這些能源載體中的碳元素越來越少，氫元素越來越多。
如果按照這個(gè)趨勢，全部使用氫能源當(dāng)然是人類能源的終極目標(biāo)。
第二個(gè)優(yōu)勢就是添加方便，當(dāng)然這個(gè)優(yōu)勢是和充電設(shè)備比較的，加氫本質(zhì)上和添加汽油道理和時(shí)間也差不多。
第三個(gè)優(yōu)勢是轉(zhuǎn)換效率高，燃料電池的化學(xué)能轉(zhuǎn)換效率在理論上可達(dá)100%,實(shí)際效率已達(dá)60%～80%,是普通內(nèi)燃機(jī)熱效率的2～3倍。
燃料電池推廣存在的主要問題及應(yīng)對(duì)
燃料電池目前在國內(nèi)還是示范運(yùn)營階段，不具備大規(guī)模商業(yè)化的條件，主要有一些問題：
【1】造價(jià)昂貴
里面的主要核心部件造價(jià)昂貴，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了鋰電池車和燃油車。特別是貴金屬鉑需求量大，不過隨著技術(shù)進(jìn)步，豐田的技術(shù)已經(jīng)將催化劑鉑含量降低到燃油車的2倍左右。
至于其他的造價(jià)，需要的是放量，根據(jù)某企業(yè)的測算如果氫燃料電池汽車產(chǎn)能能達(dá)到百萬輛級(jí)別的話是要低于鋰電池汽車的。
【2】安全性
目前氫氣的安全性主要來自于心理層面，國家對(duì)氫氣采用的是?；返墓芸?，人們心中對(duì)氫氣罐是很不放心的，沒人敢?guī)е粋€(gè)隨時(shí)爆炸的罐子上路。
其實(shí)按照豐田的實(shí)驗(yàn)，氫燃料電池安全性是高于燃油汽車的，碰撞甚至子彈射擊對(duì)于氫氣罐都沒問題，極端情況下泄露起火的情況下由于氫氣密度很低，逃逸性好，火迅速升到天空對(duì)車輛傷害和燃油車比起來小的多。這里只要做好普及工作，問題是不大的。
【3】氫氣的來源和氫氣站的建設(shè)
氫氣的來源其實(shí)很簡單的：化工行業(yè)的副產(chǎn)品和風(fēng)水光伏電的棄電用來制氫。
燃料電池工作原理及優(yōu)勢
給你個(gè)精確的數(shù)據(jù)，光氯堿工業(yè)每年以點(diǎn)天燈的形式釋放的氫氣就夠1240萬輛車行駛，四川省每年棄水電用來制氫可以滿足275萬輛車輛使用，2017年風(fēng)電和光伏棄電量可供2000萬輛以上氫能源汽車使用。所以這里氫氣來源和成本應(yīng)該問題不大。
目前有問題的是氫氣站的建設(shè)，一個(gè)站得1000萬以上的成本(不含土地)，太貴了，只能寄希望于兩桶油來推動(dòng)這事了。沒有加氫站的大面積開建，燃料汽車根本沒有普及的基礎(chǔ)。
