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2014年燃料电池前景广阔

2013/12/25 23:51:57 作者：UPS应用来源：UPS应用
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　　在2013年洛杉矶和东京举办的汽车展上，三家汽车制造商——本田、现代和丰田称，氢燃料汽车有望于2014年春季问世。这个此前仅存在于汽车工程师闲聊中的未来燃料，似乎已经离我们不远了。　　

　　在2013年洛杉矶和东京举办的汽车展上，三家汽车制造商——本田、现代和丰田称，氢燃料汽车有望于2014年春季问世。这个此前仅存在于汽车工程师闲聊中的未来燃料，似乎已经离我们不远了。
　　
　　氢燃料与汽油、柴油、煤油和天然气等传统碳氢燃料不同，因其不含碳成分而备受关注。因此，氢燃料在燃烧后不会产生含碳的温室气体，至少在汽车发动机内不会直接产生。然而，如果氢燃料在大气环境中而非纯氧气环境中燃烧，会生成有毒的氮氧化物。这是一种比二氧化碳更具破坏性的温室气体，其对环境的危害更大。
　　
　　有鉴于此，无需燃烧过程、从氢气中提取化学能的燃料电池进入汽车工程师的视野。燃料电池的工作原理是反向电解。通常电解是用电将水分解成氢和氧，反之把混合的氢氧通过电化学反应生成水，从而产生电流。因此，燃料电池的排放物仅有水蒸气和热量。
　　
　　以最简单的PEM(质子交换膜)燃料电池为例，在正负两极间，用镀有铂钯催化剂的高分子膜作电解质。燃料箱中的氢被泵入到电池正极，负极则由空气中提取的氧包围着。
　　
　　由于一个PEM电池只能产生不到1伏的电压，因此需要做成类似切片面包似的电池组件才可产生有效电压。
　　
　　数据显示，燃料电池组的效率可以达到内燃机的3—4倍。更重要的是，使用这种燃料电池的主要对象是电动汽车，避免了车体安装笨重的电池，从而解决了电动汽车的两大缺陷：行驶距离较短;充电时间较长。
　　
　　车载的最新燃料电池，1罐氢气可以保证汽车行驶300英里(约480公里)，燃料箱补充水时仅需5分钟。值得注意的是，就像传统电动汽车一样，燃料电池汽车也是零排放汽车(ZEVS)。
　　
　　燃料电池的另一个优点是其成本下降的速度。目前已耗资几十亿美元的充电电池——锂离子技术，看起来短期不会有太大进展，其发电成本高达2000美元/千瓦。燃料电池在这方面有着极大潜力和优势。
　　
　　不过，广泛应用PEM的障碍在于电解质成本高，但是如果能找到廉价，性能堪比铂钯电解质，且在氢气里不易受杂质(如二氧化碳)污染的其他替代物，那么这个问题就会迎刃而解。
　　
　　（nreo）

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