能源電池車子存留的優(yōu)點(diǎn)令人期待并遭到矚目，眾多國度的公司和探討機(jī)構(gòu)在能源電池組的一體化、能源料理器和協(xié)助裝置等方面，正好朝著高技藝集成、下降本錢和商業(yè)化方向發(fā)展著不懈的努力。能源電池公交車子雖非即日可待但也正好向咱們走來。

   能源電池車子（FCV：Fuel Cell Vehicle）與電動(dòng)車子的基本區(qū)分在于：能源電池是一個(gè)發(fā)電裝置，既不像非充電電池那樣用完后丟棄，還不像充電電池那樣須要經(jīng)常充電，運(yùn)用進(jìn)程中只要為能源電池添加能源即可保持電力持續(xù)運(yùn)用。源于其能量是經(jīng)過氫氣和氧氣的化學(xué)效用（卻非通過燃燒）干脆變成電能的，化學(xué)反映進(jìn)程不會(huì)發(fā)生有害產(chǎn)品，而且能量轉(zhuǎn)換效能也比內(nèi)燃機(jī)要高2～3倍。從燃料應(yīng)用效能和環(huán)境作用發(fā)展概括評價(jià)，能源電池車子是一個(gè)理想的清潔燃料車子。

   1 能源電池車子

   1）能源電池車子的根本結(jié)構(gòu)

   能源電池車子最重要的由貯氫罐、能源電池組、電機(jī)操控體系、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、超等電容或協(xié)助蓄電池及熱交換器等部件構(gòu)成。由圖1可行瞧出，能源電池車子與純電動(dòng)公交車子的最重要的區(qū)分是電力來自形式的不同。

圖1 能源電池車子的根本結(jié)構(gòu)

   2）能源電池的事業(yè)原理

   能源電池盡管稱電池但非是電池，卻是差不多于一輛氫能源發(fā)電機(jī)。它由正極、負(fù)極和夾在正負(fù)極當(dāng)中的電解質(zhì)板所構(gòu)成。

   事業(yè)時(shí)給負(fù)極供應(yīng)能源(氫)，給正極供應(yīng)氧化劑(空氣)。氫在負(fù)極分解成正離子H＋和電子e-：2H2→4H++4e-，氫離子映入電解質(zhì)中，而電子則沿外部電路(含負(fù)載)移向正極（圖2）。

   氧在正極得到氫離子和電子反映為水：O2+4H++4e- →2H2O。可視這正是水的電解反映的逆進(jìn)程(圖2)，且能源電池獨(dú)一的釋放物是水。能源電池所運(yùn)用的能源有氫氣、甲醇、甲烷、乙烷、甲苯、丁烯、丁烷等有機(jī)能源，石油、柴油和天然氣等能源，有機(jī)能源和氣體能源必需通過重整器“重整”為氫氣后，即可成為能源電池的能源。

   開始，電解質(zhì)板是應(yīng)用電解質(zhì)滲入多孔的板而造成，此刻已進(jìn)行為干脆運(yùn)用的固體電解質(zhì)資料。

圖2  能源電池的發(fā)電原理

   3）能源的供應(yīng)方法

   氫能源電池車子的能源供給平常為三種形式：高壓氣態(tài)、液態(tài)和氫化物形態(tài)。

   用緊縮氣體罐貯存的氫，源于能量密度低使續(xù)駛路程遭到節(jié)制，通常只能供能源電池車子行進(jìn)150km左右。另外，源于氫氣是最小的分子，故很簡單形成泄漏。哪怕是微量的泄漏，都會(huì)形成可怕的平安車禍。

   采納-253℃深度致冷技藝使之成為液態(tài)，盡管能量密度高但源于熱絕緣技藝存留必定難度，而且由液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)進(jìn)程中能量損耗大，將其推向市場還存留較大技藝?yán)щy。

   可喜的是，儲(chǔ)氫資料的開發(fā)已取得令人鼓舞的進(jìn)展。氫的化學(xué)特性活潑，它可行同眾多金屬或合金化合，消化氫以后造成一個(gè)金屬氫化物，此中有些金屬氫化物的氫含量很高，甚而超出液氫的密度，而且這種金屬氫化物在必定溫度要求下會(huì)分解，把所消化的氫解放出去，成了一個(gè)良沒有問題貯氫資料。另有，具備繁雜的納米構(gòu)造的石墨纖維，其單位品質(zhì)可行消化20%的氫氣。

   2 能源電池車子的優(yōu)點(diǎn)

   1）發(fā)電效能很高

   能源電池采納化學(xué)能干脆轉(zhuǎn)換電能的發(fā)電形式（圖3），而火力發(fā)電是將煤炭、汽油燃燒發(fā)生的熱能轉(zhuǎn)換成為動(dòng)能，接下來再將動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能使發(fā)電效能大折扣扣。如：汽油發(fā)電的概括燃料應(yīng)用效能只是35.3%，而氫能源電池的第一大發(fā)電效能可達(dá)82.9%，差不多于汽油發(fā)電效能的2.35倍。

a)能源電池發(fā)電

b)火力發(fā)電

圖3 兩種發(fā)電形式的過程與效能對照

   2）沒有送電損耗

   能源電池可在運(yùn)用場地將能源的化學(xué)能干脆轉(zhuǎn)換為電能，如：車子、車間、住宅等現(xiàn)場干脆發(fā)電并向用電設(shè)施干脆傳送，是以不存留送電損耗難題。而火力發(fā)電的遠(yuǎn)距離送變電損耗則多達(dá)6%左右。

   3）環(huán)境負(fù)荷小

   能源電池的能源是氫和氧，生成物是清潔的水，自身事業(yè)不發(fā)生一氧化碳和二氧化碳，也無硫和微粒排出。而火力發(fā)電伴隨燃料的燃燒會(huì)向大度釋放各式有害物質(zhì)和大批CO2。因而，氫能源電池車子是真實(shí)意義上的零釋放、零污染的車，氫能源是完美的車子燃料。

    4）能源類別廣大

   能源電池發(fā)電時(shí)所用的能源是氫和氧，此中氧可行從空氣中干脆獲取，實(shí)質(zhì)事業(yè)時(shí)所需能源唯有氫。制取氫所運(yùn)用的能源則是多樣化的，如：天然氣、甲醇、乙醇(酒精)、汽油和煤炭等化石能源。經(jīng)過再生燃料制氫（電解水制氫、太陽能電解制氫、生物制氫）造成重復(fù)應(yīng)用體系，這類重復(fù)體系特別適用于邊遠(yuǎn)地域，使體系建造本錢和運(yùn)轉(zhuǎn)本錢下降。因此可行下降人類對汽油的依賴性，適合應(yīng)對汽油匱乏的全世界燃料策略。

   5）經(jīng)濟(jì)性好

   試驗(yàn)表達(dá)，氫能源電池機(jī)動(dòng)車的能耗經(jīng)濟(jì)性可達(dá)到慣例石油車的2～3倍，從節(jié)約燃料的方位來看，能源電池車子顯著優(yōu)于用內(nèi)燃機(jī)的平凡車子。