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燃料電池汽車的優缺點介紹

鉅大LARGE  |  點擊量:6973次  |  2019年03月13日  

摘要
大家好,今天小編就給大家介紹一下燃料電池汽車的優缺點?,F在燃料電動汽車比普通電動汽車要便捷的許多主要體現在它可以在五分鐘之內換上電池灌滿燃料,而電動汽車卻需要沖幾個小時的電。那燃料電池汽車的優缺點有哪些,下面小編給大家介紹一下。

大家好,今天小編就給大家介紹一下燃料電池汽車的優缺點?,F在燃料電動汽車比普通電動汽車要便捷的許多主要體現在它可以在五分鐘之內換上電池灌滿燃料,而電動汽車卻需要沖幾個小時的電。那燃料電池汽車的優缺點有哪些,下面小編給大家介紹一下。


燃料電池汽車的優缺點介紹:(1)優點


與傳統汽車、純電動汽車技術相比,燃料電池電動汽車具有以下優點。


①零排放或近似零排放,綠色環保。燃料電池電動汽車在本質上是一種零排放汽車,燃料電池沒有燃燒過程,若以純氫作燃料,通過電化學的方法,將氫和氧結合,生成物是清潔的水;采用其他富氫有機化合物用車載重整器制氫作為燃料電池的燃料,生成物除水之外還可能有少量的C02,但其排放量比內燃機要少得多,且沒有其他污染排放(如氧化氮、氧化硫、碳氫化物或微粒)問題,接近零排放。與傳統汽車相比既減少了機油泄漏帶來的水污染,又降低了溫室氣體的排放。


②能量轉換效率高,節約能源。燃料電池的能量轉換效率極高。燃料電池沒有活塞或渦輪等機械部件及中間環節,不經歷熱機過程,不受熱力循環(卡諾循環)限制,故能量轉換效率高,燃料電池的化學能轉換效率在理論上可達100%,實際效率已達60%~80%,是普通內燃機熱效率的2~3倍(汽油機和柴油機汽車整車效率分別為16%-18%和22%~24%)。因此,從節約能源的角度來看,燃料電池汽車明顯優于使用內燃機的普通汽車。


③燃料多樣化,優化了能源消耗結構。燃料電池所使用的氫燃料來源廣泛,自然界中,氫能大量存儲在水中,可采用水分解制氫,也可以從可再生能源獲得,可取自天然氣、丙烷、甲醇、汽油、柴油、煤以及再生能源。燃料來源的多樣化有利于能源供應安全和利用現有的交通基礎設施(如加油站等)。燃料電池不依賴石油燃料,各種可再生能源可以轉化為氫能加以有效利用,減少了對石油資源的依賴,優化了交通能源的構成。


④續駛里程長,性能優于其他電池的電動汽車。采用燃料電池發電系統作為能量源,克服了純電動汽車續駛里程短的缺點,其長途行駛能力及動力性已經接近于傳統汽車。燃料電池汽車可以車載發電,只要帶上足夠的燃料,它可以把我們送到任何想去的地方。燃料電池電動汽車在成本和整體性能上(特別是行程和補充燃料時間上)明顯優于其他電池的電動汽車。


⑤過載能力強。燃料電池除了在較寬的工作范周內具有較高的工作效率外,其短時過載能力可達額定功率的200%或更大,更適合于汽車的加速、爬坡等工況.燃料電池的短時過載能力可達200%的額定功率。


⑥運行平穩、低噪聲燃料電池屬于靜態能量轉換裝置,除了空氣壓縮機和冷卻系統以外無其他運動部件,因此與內燃機汽車相比,擺脫了馬達的轟鳴,運行過程中噪聲和振動都較小。


燃料電池汽車的優缺點介紹:(2)缺點


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間尚不具備商業化的條件。


①燃料電池汽車的制造成本和使用成本過高。制約燃料電池汽車推廣應用的最大因素之一是燃料電池的生產成本一直居高不下。如何降低燃料電池的生產成本成為燃料電池汽車實用化的關鍵。據美國能源部測算,目前燃料電池的生產成本已降為500美元/kN。專家估計,只有當燃料電池的生產成本降至50美元/kW的水平才能為消費者所接受.也就是說.當一臺80kW的汽車用燃料電池的成本降到目前汽油發動機的3500美元的價格時,才能創造巨大的市場效益。從市場經濟學角度講,高成本很難完成市場化推廣,而無法實現市場化就不可能大規模批量生產,進而成本就無法降下來,最終導致成本與銷售的惡性循環。


另一方面,燃料電池汽車的使用成本過也高,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。目前由燃料電池發電系統提供lkW·h電能的成本遠高于各種動力電池,這從一個側面反映了作為汽車動力源,燃料電池還有相當遠的距離。


②啟動時間長,系統抗震能力還需提高。采用氫氣為燃料的FCEV啟動時間一般需要超過3min,而采用甲醇或者汽油重整技術的FCEV則長達lOmin,比起內燃機汽車啟動的時間長得多,影響其機動性能。此外,當FCEV受到振動或者沖擊時,各種管道的連接和密封的可靠性需要進一步的提高,以防止泄漏,降低效率,嚴重時引發安全事故。


③經濟且無污染地獲取純氫燃料還存在技術難點。通過重整或改質技術轉化傳統的化石燃料獲取純氫天然氣,不僅要消耗大量的能量,而且并沒有從根本上擺脫對化石能的依賴,也沒有從根本上消除對環境的污染。自然界中,氫能大量存儲在水中,雖然取之不盡,但直接使用熱分解或是電解的辦法從水中制氫顯然不劃算。因此多數科學家都將目光轉向了利用太陽能,但是還存在許多技術障礙。目前,他們正在進行太陽能分解水制氫、太陽能發電電解水制氫、陽光催化光解水制氫、太陽能生物制氫等方面的研究。只有到了能以再生性能源廉價地生產出氫燃料,氫燃料電池民用汽車的燃料問題才算獲得了根本性解決。


④氫燃料電池汽車燃料的供應還有大量的技術問題有待解決。通常氫能以三種狀態存儲和運輸:高壓氣態、液態和氫化物形態。用常用的壓縮氣體罐儲存的氫,只能供燃料電池汽車行駛150km,續駛里程太短,還不如蓄電池驅動的汽車。由于氫氣是最小的分子,很容易造成泄漏。哪怕是微量的泄漏,都有可能造成極度可怕的后果。而在-253℃的條件下儲存液氫的深度制冷技術目前還很不成熟.就全球來說,目前能夠加液氫的加氫站也沒有幾家。值得欣慰的是,儲氫材料的開發已取得了一定的進展。


⑤供應燃料輔助設備復雜,且質量和體積較大在以甲醇或者汽油為燃料的FCEV中,經重整器出來的“粗氫氣”含有使催化劑“中毒”失效的少量有害氣體,必須采用相應的凈化裝置進行處理,增加了結構和工藝的復雜性,并使系統變得笨重。目前普遍采用氫氣燃料的FCEV,因需要高壓、低溫和防護的特種儲存罐,導致體積龐大,也給FCEV的使用帶來了許多不便。


⑥稀有金屬鉑金Pt被大量應用也制約著燃料電池電動汽車的推廣應用。稀有金屬鉑金作為燃料電池必不可少的反應催化劑,按照現有燃料電池對鉑金的消耗量,地球上所有的鉑金儲量都用來制作車用燃料電池,也只能滿足幾百萬輛車的需求。


⑦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多家,且大部分是用于實驗用途的。如果說技術和成本是科研機構和企業通過努力可以自行解決的問題,那么相應的配套設施建設則不是舉一人之力可以完成的,需要國家政策、產業鏈條、基礎設施建設等多方面的準備,并及時制定完善的行業標準和規范加氫站等基礎設施建設,既涉及城市規劃、交通、電力等問題,又要解決投資和經營者的獲利問題,同時還要有效解決加氫的核心技術和統一標準等問題。對于有一定行駛區間的公交車而言,這個問題可能容易解決,但是對于私家車而言要解決這些問題就任重而道遠了。


以上就是小編為大家介紹的燃料電池汽車的優缺點有哪些??傊【幨怯X得燃料電池汽車比普通的電動汽車方便很多。大家看完了優缺點應該也對燃料電池汽車有了認知,你們可以考慮考慮。

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