燃料电池电动汽车的特点与定义

1）燃料电池电动汽车的定义

燃料电池电动汽车是以燃料电池作为单一动力源或者是以燃料电池系统与可充电储能系统作为混合动力源的电动汽车，如图4-1-1所示。

图4-1-1　燃料电池电动汽车结构简图

2）燃料电池电动汽车的特点

（1）燃料电池电动汽车的优点

①排放绿色环保。与传统汽车相比，燃料电池电动汽车主要使用氢燃料，其排放物是水，减少了温室气体的排放，同时减少了机油泄漏带来的水污染。

②能量转换效率高，节约能源。燃料电池直接通过化学反应产生电能，无热能转换过程，故不受卡诺循环的限制，能量转换效率高，实际能量转换效率高达50%～70%。

③燃料多样化，优化了能源消耗结构。燃料电池所使用的氢燃料来源广泛，自然界中，氢能大量存储于水中，可采用水分解制氢，也可以从可再生能源获得，可取自天然气、丙烷、甲醇、汽油、柴油、煤以及再生能源。(www.xing528.com)

④续驶里程长，性能优于其他电池的电动汽车。采用燃料电池发电系统作为能量源，克服了纯电动汽车续驶里程短的缺点，其长途行驶能力及动力性已经接近于传统汽车。

⑤运行平稳、噪声低。燃料电池属于静态能量转换装置，除了空气压缩机和冷却系统以外无其他运动部件，因此与内燃机汽车相比，摆脱了电动机的轰鸣，运行过程中噪声和振动都较小。

（2）燃料电池电动汽车的缺点

①燃料电池电动汽车的制造成本和使用成本过高。制约燃料电池电动汽车推广应用的最大因素之一是燃料电池的生产成本一直居高不下。

②启动时间长，系统抗震能力还需提高。采用氢气为燃料的FCEV起动时间一般需要超过3min，而采用甲醇或者汽油重整技术的FCEV则长达10min，比起内燃机汽车的启动时间要长得多，影响其机动性能。此外，当FCEV受到振动或者冲击时，各种管道的连接和密封的可靠性需要进一步提高，以防止燃料泄漏，降低效率，甚至引发安全事故。

③经济且无污染地获取纯氢燃料还存在技术难点。通过重整或改质技术转化传统的化石燃料获取纯氢天然气，不仅要消耗大量的能量，而且并没有从根本上摆脱对化石能的依赖，也没有从根本上消除对环境的污染。自然界中，氢能大量存储于水中，虽然取之不尽，但直接使用热分解或是电解的办法从水中制氢显然不划算。

④氢燃料电池电动汽车燃料的供应还有大量的技术问题有待解决。通常氢能以三种状态存储和运输：高压气态、液态和氢化物形态，但氢气是最小的分子，很容易造成泄漏。

⑤加氢站等基础网络设施建设几乎为零。目前全球范围内投入使用的加氢站仅有100多家，且大部分是用于实验的。