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說起燃料電池，不少人立即想到電動(dòng)車。其實(shí)，燃料電池是一種發(fā)電裝置。 燃料電池是現(xiàn)在最引人注目的能源裝置之一，它通過氫和氧的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能和熱能。因?yàn)槭峭ㄟ^化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生電能，所以稱為“電池”。燃料電池能量不經(jīng)過燃燒，直接變成電能。從發(fā)電廠、工廠，以及汽車等排出的大量各種物質(zhì)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(nèi)燃機(jī)等，這是燃料電池的真正環(huán)保意義。 現(xiàn)在談?wù)撟疃嗍侨剂想姵?a href="http://m.qingdxww.cn/keyword/電動(dòng)汽車" target="_blank" class="relatedlink">電動(dòng)汽車。燃料電池的化學(xué)反應(yīng)過程不會(huì)產(chǎn)生有害產(chǎn)物，因此燃料電池車輛是無污染汽車，燃料電池的能量轉(zhuǎn)換效率比內(nèi)燃機(jī)要高2～3倍，因此從能源的利用和環(huán)境保護(hù)方面，燃料電池汽車是一種理想的車輛。 燃料電池有廣泛應(yīng)用，是潔凈、安全的發(fā)電裝置。在地球上，氫絕大多數(shù)是以化合物的形式存在。比如：氫氧化合物（水）和碳?xì)浠衔�。可以作為燃料電池原料使用的碳�(xì)浠衔镏饕獊碓从谔烊粴�、液化氣、石油和煤炭等化石燃料�?br /> 規(guī)模最大的燃料電池組可以替代火力發(fā)電或核能發(fā)電，用于商業(yè)發(fā)電。不需要龐大的設(shè)備，不需要變送電系統(tǒng)；與核能相比，發(fā)生事故的危險(xiǎn)性較小，可以建在大城市的近郊。規(guī)模小的可以建在住宅小區(qū)、辦公樓、廠區(qū)甚至城市的中心地帶�？梢詼p少因長距離輸送電力而產(chǎn)生的損耗。面向個(gè)人用途的超小型燃料電池可以作為筆記本電腦和移動(dòng)便攜電話的電源。 由于燃料電池的規(guī)模小而更容易利用發(fā)電時(shí)排出的熱量，組成發(fā)電及余熱利用系統(tǒng)。這些排除的熱量能夠有效的用于空調(diào)和水的加熱等，所以進(jìn)一步提高了能源的綜合利用效率。據(jù)知名行業(yè)網(wǎng)站我愛方案網(wǎng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)：現(xiàn)在的單純發(fā)電系統(tǒng)，能源效率只有30%~40%；而由燃料電池組成的熱電并用系統(tǒng)，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(fā)電作為主要能量源，通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛行駛。對(duì)于燃料電池發(fā)電原理，同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院院長余卓平教授介紹說：燃料電池汽車實(shí)際上也是純粹的電動(dòng)汽車，因?yàn)樗?qū)動(dòng)的功率是由電動(dòng)機(jī)發(fā)出的，但是（所使用的）能源不一樣。有一個(gè)電解水的電化學(xué)反應(yīng)，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(gè)過程實(shí)際上是可逆的。反過來，氫氣和氧氣在一塊（反應(yīng)）生成的是水，但是它同時(shí)可以發(fā)電，燃料電池就是利用這樣的一個(gè)原理來工作的。 在中國，2008年北京奧運(yùn)會(huì)上為“綠色奧運(yùn)”服務(wù)的新能源汽車，它們的環(huán)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(huì)上，低碳和環(huán)保再次成為關(guān)鍵詞。上海世博會(huì)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(qū)內(nèi)外，讓人們切身感受到新能源已經(jīng)走到我們面前。 在日本，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省前幾年就對(duì)燃料電池汽車開發(fā)與推廣制定了時(shí)間表，其戰(zhàn)略目標(biāo)是：到 2010年，日本使用的燃料電池汽車達(dá)到 5萬輛；2020年達(dá)到500萬輛；到 2030年，要全面普及燃料電池汽車。近期，日本又計(jì)劃在 5 年內(nèi)斥資 2090 億日元開發(fā)以天然氣為原料的液體合成燃料技術(shù)、車用電池，以及氫燃料電池科技。 在美國，燃料電池電動(dòng)車曾被美國前總統(tǒng)布什作為“氫經(jīng)濟(jì)”論的“法寶”大肆宣傳，但2006年2月他已改變了腔調(diào)，承認(rèn)燃料電池電動(dòng)車“不是近期的解決方法，也不是中期的解決方法，而確實(shí)是遠(yuǎn)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(fā)展。歐盟此舉旨在把燃料電池和氫能源技術(shù)發(fā)展成為能源領(lǐng)域的一項(xiàng)戰(zhàn)略高新技術(shù)，使歐盟在燃料電池和氫能源技術(shù)方面處于世界領(lǐng)先地位，歐盟將力爭在２０２０年前建立一個(gè)燃料電池和氫能源的龐大市場。 電子元件技術(shù)網(wǎng)總結(jié)：燃料電池汽車優(yōu)點(diǎn) l 零排放或近似零排放 l 減少了機(jī)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(jīng)濟(jì)性 l 提高了發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒效率 l 運(yùn)行平穩(wěn)、無噪聲 燃料電池車的挑戰(zhàn) 氫氣的產(chǎn)生、儲(chǔ)存、保管、運(yùn)輸和灌裝或重整，都比較復(fù)雜，對(duì)安全性要求很高。雖然燃料電池電動(dòng)汽車近些年來取得了很大進(jìn)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(xù)駛里程過短。由于氫氣儲(chǔ)存困難，即使用傳統(tǒng)油箱三倍以上的體積儲(chǔ)存氫氣， 也只能保證汽油動(dòng)力汽車一半的續(xù)駛里程。其次，氫氣的售價(jià)并不廉價(jià)，因此燃料電池車的運(yùn)行成本并不令人樂觀。第三，加氫站等基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施建設(shè)幾乎為零，目前全球范圍內(nèi)投入使用的加氫站僅有100家，并且大部分是用于實(shí)驗(yàn)用途的。 汽車業(yè)界普遍認(rèn)同的一個(gè)觀點(diǎn)是，燃料電池技術(shù)是內(nèi)燃機(jī)技術(shù)最好的替代物，代表了汽車未來的發(fā)展方向。但如果將發(fā)展燃料電池汽車的幾個(gè)制約因素考慮進(jìn)來，則會(huì)發(fā)現(xiàn)燃料電池汽車目前和今后一段時(shí)問尚不具備商業(yè)化的條件。最樂觀的預(yù)測，以純氫為燃料的燃料電池汽車的商業(yè)化生產(chǎn)至少還需15年以上的時(shí)問，即使在一定程度上實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化，也會(huì)是以一種高成本的方式。 |
