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說起燃料電池，不少人立即想到電動車。其實，燃料電池是一種發電裝置。 燃料電池是現在最引人注目的能源裝置之一，它通過氫和氧的化學反應產生電能和熱能。因為是通過化學反應而產生電能，所以稱為“電池”。燃料電池能量不經過燃燒，直接變成電能。從發電廠、工廠，以及汽車等排出的大量各種物質是造成大氣污染和地球溫暖化的主要原因。而燃料電池可以替代這些正在使用的鍋爐和內燃機等，這是燃料電池的真正環保意義。 現在談論最多是燃料電池電動汽車。燃料電池的化學反應過程不會產生有害產物，因此燃料電池車輛是無污染汽車，燃料電池的能量轉換效率比內燃機要高2～3倍，因此從能源的利用和環境保護方面，燃料電池汽車是一種理想的車輛。 燃料電池有廣泛應用，是潔凈、安全的發電裝置。在地球上，氫絕大多數是以化合物的形式存在。比如：氫氧化合物（水）和碳氫化合物。可以作為燃料電池原料使用的碳氫化合物主要來源于天然氣、液化氣、石油和煤炭等化石燃料。 規模最大的燃料電池組可以替代火力發電或核能發電，用于商業發電。不需要龐大的設備，不需要變送電系統；與核能相比，發生事故的危險性較小，可以建在大城市的近郊。規模小的可以建在住宅小區、辦公樓、廠區甚至城市的中心地帶。可以減少因長距離輸送電力而產生的損耗。面向個人用途的超小型燃料電池可以作為筆記本電腦和移動便攜電話的電源。 由于燃料電池的規模小而更容易利用發電時排出的熱量，組成發電及余熱利用系統。這些排除的熱量能夠有效的用于空調和水的加熱等，所以進一步提高了能源的綜合利用效率。據知名行業網站我愛方案網調研發現：現在的單純發電系統，能源效率只有30%~40%；而由燃料電池組成的熱電并用系統，可以將能源利用效率提高到70%~80%以上。 燃料電池汽車 燃料電池汽車是以燃料電池發電作為主要能量源，通過電機驅動車輛行駛。對于燃料電池發電原理，同濟大學汽車學院院長余卓平教授介紹說：燃料電池汽車實際上也是純粹的電動汽車，因為它驅動的功率是由電動機發出的，但是（所使用的）能源不一樣。有一個電解水的電化學反應，水通過電可以把水的氫分子和氧分子分離開來，這就是電解水，這個過程實際上是可逆的。反過來，氫氣和氧氣在一塊（反應）生成的是水，但是它同時可以發電，燃料電池就是利用這樣的一個原理來工作的。 在中國，2008年北京奧運會上為“綠色奧運”服務的新能源汽車，它們的環保、低碳給人們留下了深刻的印象。兩年之后，在2010年中國上海世博會上，低碳和環保再次成為關鍵詞。上海世博會以及后來的電子展期間，有196輛燃料電池汽車行駛在世博園區內外，讓人們切身感受到新能源已經走到我們面前。 在日本，日本經濟產業省前幾年就對燃料電池汽車開發與推廣制定了時間表，其戰略目標是：到 2010年，日本使用的燃料電池汽車達到 5萬輛；2020年達到500萬輛；到 2030年，要全面普及燃料電池汽車。近期，日本又計劃在 5 年內斥資 2090 億日元開發以天然氣為原料的液體合成燃料技術、車用電池，以及氫燃料電池科技。 在美國，燃料電池電動車曾被美國前總統布什作為“氫經濟”論的“法寶”大肆宣傳，但2006年2月他已改變了腔調，承認燃料電池電動車“不是近期的解決方法，也不是中期的解決方法，而確實是遠期的方法”。 在歐洲，歐盟2008年夏天決定斥資１０億歐元用于燃料電池和氫能源的研究和發展。歐盟此舉旨在把燃料電池和氫能源技術發展成為能源領域的一項戰略高新技術，使歐盟在燃料電池和氫能源技術方面處于世界領先地位，歐盟將力爭在２０２０年前建立一個燃料電池和氫能源的龐大市場。 電子元件技術網總結：燃料電池汽車優點 l 零排放或近似零排放 l 減少了機油泄露帶來的水污染 l 降低了溫室氣體的排放 l 提高了燃油經濟性 l 提高了發動機燃燒效率 l 運行平穩、無噪聲 燃料電池車的挑戰 氫氣的產生、儲存、保管、運輸和灌裝或重整，都比較復雜，對安全性要求很高。雖然燃料電池電動汽車近些年來取得了很大進展，但從目前各大汽車公司推出的制造成本上百萬美元的燃料電池概念車來看，目前，燃料電池的推廣還需要解決以下問題： 首先，續駛里程過短。由于氫氣儲存困難，即使用傳統油箱三倍以上的體積儲存氫氣， 也只能保證汽油動力汽車一半的續駛里程。其次，氫氣的售價并不廉價，因此燃料電池車的運行成本并不令人樂觀。第三，加氫站等基礎網絡設施建設幾乎為零，目前全球范圍內投入使用的加氫站僅有100家，并且大部分是用于實驗用途的。 汽車業界普遍認同的一個觀點是，燃料電池技術是內燃機技術最好的替代物，代表了汽車未來的發展方向。但如果將發展燃料電池汽車的幾個制約因素考慮進來，則會發現燃料電池汽車目前和今后一段時問尚不具備商業化的條件。最樂觀的預測，以純氫為燃料的燃料電池汽車的商業化生產至少還需15年以上的時問，即使在一定程度上實現了商業化，也會是以一種高成本的方式。 |
