浅析燃料电池汽车的开发动向及影响

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1、浅析燃料电池汽车的开发动向及影响摘要：汽车的发展带来了社会的进步和人类的繁荣，随着汽车保有量的急剧增加对燃油的需求也急速上升，从另一方面而言环境的污染也同步攀升。面临环境日益恶化的现象各国正在努力研究新能源来减轻环境的污染程度和地球资源的压力，保障人与自然的和谐发展。例如燃料电池汽车，燃料电池汽车的关键部件是燃料电池，燃料电池汽车是电动汽车的一种，其电池的能量是通过氢气和氧气的化学作用，而不是经过燃烧，直接变成电能的。燃料电池的化学反应不会产生有害产物，因此燃料电池车辆是无污染的汽车，燃料电池的能量转换率比内燃机要高2-3倍，因此从能源的利用和

2、环境保护方面燃料电池汽车是一种理想的车辆。关键词：燃料电池,环境,开发动向,工作原理一、燃料电池汽车开发的背景目前，汽车使用的能源主要是石油产品——汽油和柴油。所以汽车发动机在燃烧这些燃料时会排出大量的对人体有害和环境有害的物质，比如，一氧化碳CO、碳氢HC会损害人的呼吸系统；氮氧化物NOx,经太阳光照射会发生光化学反应，产生刺激人的眼睛、鼻子、口腔黏膜的烟雾。在经济快速发展的同时也带来了不小的损失，环境的污染和资源的严重不足就证明了经济的发展已经开始偏离了和谐发展的轨道。经济的发展是必须的，但环境保护和资源合理利用也是必不可少的，只有经济与自

3、然和谐健康发展才是一个永恒的道路。因此，许多国家都在积极研究开发高效、节能、低污染的汽车，来减少环境的污染和资源的浪费，合理的利用每一种资源更好的为人类服务，真正的做到人与自然地和谐发展。当前，正在使用与开发的低污染汽车大体有如下种类:天然气汽车——包括压缩天然气汽车、液化天然气汽车、吸附天然气汽车、甲醇汽车、氢燃料汽车、混合型汽车、电动汽车（蓄电池汽车、燃料电池汽车和太阳能电池汽车，其中，燃料电池汽车是近几年来开始研究开发的新型汽车）。二、燃料电池汽车的概论（一）、燃料电池汽车6燃料电池汽车是电动汽车的一种，其电池的能量是通氢气和氧气的化学作

4、用，而不是经过燃烧，直接变成电能的。燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物，因此燃料电池车辆是无污染汽车，燃料电池的能量转换效率比内燃机要高2～3倍，因此从能源的利用和环境保护方面，燃料电池汽车是一种理想的车辆。与传统汽车相比，燃料电池汽车具有以下优点:1、零排放或近似零排放。2、减少了机油泄露带来的水污染。3、降低了温室气体的排放。4、提高了燃油经济性。5、提高了发动机燃烧效率。6、运行平稳、无噪声。燃料电池汽车的氢燃料能通过几种途径得到:有些车辆直接携带着纯氢燃料，另外一些车辆有可能装有燃料重整器，能将烃类燃料转化为富氢气体。单个的燃料电池

5、必须结合成燃料电池组，以便获得必需的动力，满足车辆使用的要求。近几年来，燃料电池技术已经取得了重大的进展。世界著名汽车制造厂，如戴姆勒－克莱斯勒、福特、丰田和通用汽车公司已经宣布，计划在2004年以前将燃料电池汽车投向市场。目前，燃料电池轿车的样车正在进行试验，以燃料电池为动力的运输大客车在北美的几个城市中正在进行示范项目。在开发燃料电池汽车中仍然存在着技术性挑战，如燃料电池组的一体化，提高商业化电动汽车燃料处理器和辅助部汽车制造厂都在朝着集成部件和减少部件成本的方向努力，并已取得了显著的进步。（二）、燃料电池汽车的工作原理燃料电池车的工作原理

6、是，使作为燃料的氢在汽车搭载的燃料电池中，与大气中氧发生化学反应，从而产生出电能启动电动机，进而驱动汽车。甲醇、天然气和汽油也可以替代氢（从这些物质里间接地提取氢），不过将会产生极度少的二氧化碳和氮氧化物。但总的来说，这类化学反应除了电能就只产生水。因此燃料电池车被称为“地球的环保车”。燃料电池的能量转换效率极高。燃料电池不经历热机过程，不受热力循环限制、故能量转换效率高，燃料电池的化学能转换效率在理论上可达100%，实际效率已达60%%～80%，是普通内燃机热效率的2～3倍。因此，从节约能源的角度来看，燃料电池汽车明显优于使用内燃机的普通汽车

7、。6另一方面，近年来燃料电池技术的迅速发展也为燃料电池运用于汽车创造了条件。由于技术的进步，燃料电池的功率密度不断提高，电池组的输出功率不断增大，而电池的体积和成本却明显降低。许多大公司之所以对燃料电池感兴趣，还因为内燃机技术的发展已几乎走到了尽头。随着汽车尾气排放标准的日益严格，要从内燃机的设计上找到突破口已经很困难了，而且势必会大大增加内燃机的成本。经过了一百多年，燃料技术的发展几乎达到了极限。燃料电池的另外一个吸引人的地方在于它将取代蓄电池用于电动汽车。由蓄电池驱动的电动汽车虽然摆脱了马达的轰鸣，可以无任何噪音地行驶，但它有一个致命的弱点

8、，那就是充一次电的行程有限。要增大电动汽车的行程，一种方法就是携带燃料并能车载发电。这样就出现了所谓的混合动力汽车。它使用一种小型内燃机所驱动，在加速