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驱动的同时保留了常规燃料的便利,节能减排效果大于传统内燃机汽车,但也相对有限,属于过渡性产品;中长期来看,不耗油的电动汽车(包括纯电动汽车和燃料电池汽车)替代传统内燃机汽车成为未来发展趋势,其中零排放及行驶里程可与传统汽车媲美的燃料电池汽车将成为电动车市场的主流。
燃料电池汽车具备电动汽车所有优点的同时兼具传统内燃机汽车性能:可以在几分钟内补充燃料;续驶里程达到数百公里;能量转换效率可高达6080,比内燃机要高2~3倍;燃料来源多样,不依赖石油燃料可以从可再生能源获得;整个过程中燃料电池的化学反应主要产物是水,属于零排放或近似零排放。综合考虑,燃料电池汽车是未来汽车发展最理想方向。
二、燃料电池汽车概况
1、燃料电池汽车工作原理
燃料电池汽车是电动汽车的一种,其通过氢气和氧气发生电化学反应将化学能转化为电能,进而驱动汽车行驶。其动力系统
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f主要由燃料电池、高压储氢罐、电动机发电机、动力蓄电池等组成。燃料电池作为主要能量源发电,并通过电机驱动车辆行驶。
2、燃料电池
按电解质分类,目前的燃料电池主要包括以下五类:碱性燃料电池(AFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、磷酸燃料电池(PAFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)以及质子交换膜燃料电池(PEMFC)。
从商业化角度来看,目前各类燃料电池中应用最广泛的是熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)和质子交换膜燃料电池(PEMFC)。其中,MCFC和SOFC主要用于固定式燃料电池电站、家用热电联产,且商业化较为成熟,每年的量在不断增加。而PEMFC以其功率密度大、体积小、质量轻、室温下即可工作、起动迅速等优点被大量应用于燃料电池汽车领域。
自1993年第一次应用于燃料电池汽车E
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sulier起,PEMFC就被公认为是在燃料电池汽车上最有应用前景的电力能源。其工作原理是:氢气与水蒸汽(加湿,防止膜的阳极面过干)的混合气一同输入扩散到阳极催化剂层,在催化
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f剂作用下发生氧化反应,一个氢分子分解为两个氢质子和两个电子。电子通过外电路形成电流,而氢质子则通过交换膜到达阴极,在阴极催化剂作用下与氧气、电子结合,生成水并释放热量。其中生成的热量和部分水随气流被带出电池内部另一部分水则在电渗力等作用下通过膜向阳极方向移动。
3、燃料电池汽车发展历史
1801年,燃料电池诞生,但真正作为动力用于驱动运输机械是在一个多世纪以后的1959年,世界第一款搭载燃料电池的运输r
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