氢燃料电池汽车优缺点
陆风荣耀
氢燃料电池汽车优缺点
⼀提新能源，第⼀印象就是环保节能。⼀提新能源汽车，第⼀印象就是特斯拉电动汽车。其实，中国北⽅⽤煤炭发电⽐较多，煤炭燃烧当然会产⽣污染，所以纯电动并不能代表是完全环保⽆污染。相⽐之下，氢⽓没有污染、零排放，甚⾄取代⽯油也指⽇可待。
氢燃料电池已不是什么全新的技术，早在20世纪60年代，氢燃料电池就已经成功地应⽤于航天领域。往返于太空和地球之间的“”飞船就安装了这种体积⼩、容量⼤的装置。进⼊70年代以后，随着⼈们不断地掌握多种先进的制氢技术，氢燃料电池很快就被运⽤于发电和汽车。波⾳公司于2008年4⽉3⽇成功试飞氢燃料电池为动⼒源的⼀架⼩型飞机。
尾⽓排出只有⽔的汽车
氢燃料电池汽车也是电动汽车，只不过它的“电池”是氢燃料电池。和普通化学电池相⽐，燃料电池通常是补充氢⽓。⼀些燃料电池能使⽤甲烷，甲醇，⼄醇和汽油作为燃料，通常称为重整燃料电池=重整制氢+氢燃料电池。许多公司都已推出氢燃料电池汽车，迄今为⽌丰⽥本⽥现代已经有了量产燃料电池汽车上市。氢燃料电池技术是未来改变⼈类⽣活的新技术之⼀，将成为解决⽯油危机的新途径。
氢燃料电池汽车尾⽓仅排放⽔，可以实现零污染排放。氢燃料电池汽车是以氢⽓作为燃料。将氢⽓送⼊汽车燃料缸中，与燃料电池发⽣化学反应，氢和空⽓中的氧发⽣反应，转换为电能驱动汽车⾏驶，这⼀化学反应过程唯⼀的副产物就是⽔或者蒸汽，完全没有⼆氧化碳，⾮常环保。carnaby
以丰⽥⾸款氢燃料电池车Mirai为例，充满燃料的Mirai拥有近似于传统汽油车的巡航⾥程，达到约500公⾥；同时它在动⼒上也不弱，Mirai的最⼤马⼒为155马⼒(114千⽡)、最⼤扭矩
335N·m、最⾼时速可达到178公⾥，从启动、提速到100公⾥/⼩时仅需9.6秒，完全能够应付平常的⾏车需求。燃料填充时间仅需约3分钟，和传统汽油车的加油时间差不了多少。
氢燃料电池的⼯作原理
和普通电池⼀样，燃料电池由阳极、阴极和电解质组成。⼤部分燃料电池汽车使⽤聚合物交换膜燃料电池（PEMFC）。氢燃料电池的基本⼯作原理是将氢⽓送到燃料电池的阳极板（负极），经过催化剂——铂的作⽤，氢原⼦中的⼀个电⼦被分离出来，失去电⼦的氢离⼦（质⼦）穿过质⼦交换膜，到达燃料电池阴极板（正极），与氧原⼦和氢离⼦重新结合为⽔，如图所⽰。
由于供应给阴极板的氧，是从空⽓中获得的，因此只要不断地给阳极板供应氢，给阴极板供应空⽓，并及时把⽔（蒸⽓）带⾛，就可以不断地提供电能。由于氢燃料电池不储能，确切地讲应该称为氢发电装置。
汽车爆胎
燃料汽车VS电动汽车
1.燃料电池汽车相⽐电动汽车的主要优势就是⽅便。氢⽓燃料电池汽车只需3到5分钟就能充满长途⾏驶所需的⾼压储⽓罐（70Mpa），⽽不是等上⼏个⼩时来充满电。电动汽车要做到这⼀点，就必须更换整组电池。充电最快的eslaModelS也⾄少需要20分钟才能充满电，但⾏驶的距离还不到氢⽓燃料电池汽车的⼀半。这让燃料电池汽车更⽅便⽇常使⽤，汽车制造商们据此认为，希望寻更环保汽车的消费者也许会认为燃料电池汽车要⽐电动汽车更实⽤。
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2.在性能和环保⽅⾯，燃料电池汽车使⽤和电动汽车⼀样的电动马达，所以性能表现差不多。但燃料电池会更适合⽪卡和SUV，⽬前锂电池并没有办法满⾜这些车型的需要。锂电池也要⽐燃料电池组（储氢罐）重得多。
3.燃料电池汽车的售价和维护费⽤要⽐电动汽车贵。丰⽥Mirai、⽇产Leaf的售价要⽐特斯拉便宜不少，给燃料电池汽车补充的氢⽓价格约为3美元（换算成每加仑汽油等效产品后）。经估算，给⼀辆车加满氢⽓需要花约50美元。这意味着，⼀辆燃料电池汽车的维护成本是普锐斯混合动⼒汽车的两倍，是电动汽车的四倍。的确，这⼀成本会随时间推移降低，但电动汽车和混合动⼒汽车也⼀样会逐渐降低。
4.制造和使⽤绿⾊氢⽓的费⽤更⾼。燃料电池汽车的主要问题是，制造驱动它们的氢⽓燃料要消耗⽐
普通电动汽车更多的能源。污染也是个很严重的问题。除了甲烷转化，获得绿⾊氢⽓的唯⼀可⾏的⽅式是通过电解。但坦⽩讲，这⼀过程中消耗的电可以更好地⽤在普通电动汽车上。发展瓶颈
1.氢⽓的来源问题。氢⽓不像氮⽓和氧⽓是空⽓中的最主要组成元素，想得到氢⽓可以通过电解⽔，但这可是个不太经济的⽅法，能量损失极⼤。此法先从电解⽔开始，耗费电能，产⽣氢⽓，氢⽓再发电过程中还会有能量损失。⽬前最好的电解⽔系统的能量转化率只有80%，并不怎么⾼效。
再来看甲烷转化氢⽓⽅⾯，蒸汽需要加热到700-1000摄⽒度，然后与甲烷结合⽣成氢⽓和⼀氧化碳，以及少量⼆氧化碳，美国有95%的氢⽓通过这种⽅法来制造。甲烷转化虽然要更划算，但却会造成污染。有研究显⽰，甲烷基础设施的泄露情况⽐原先想象的还糟糕（最⾼达7%）。⽽作为温室⽓体，甲烷的温室效应是⼆氧化碳的86倍。如果你想要⼀辆百分百环保的燃料电池汽车，就必须以不造成污染的⽅式来制造氢⽓，这并不容易。
2.加氢站成本昂贵。电动汽车已经在道路上（家中）建⽴了充电基础设施，但氢⽓销售点却很少，相隔距离也很远。这是由于缺少需求，还有就是建造成本⾼昂。普通的电动汽车充电站只需花费数⼗万美元来建造，即使是特斯拉的超级充电站建造成本也仅有30万美元。但建造⼀个氢⽓燃料站却需要花费100万-200万美元，因为需要解决处理液态氢⽓的问题。因此，美国现在也只有⼤约50个氢⽓燃料站，其中22个位于加州。
3.⾦属铂稀缺。在氢燃料电池发电的过程中会⽤到⾦属铂作为催化剂。这种⾦属就是铂⾦戒指的铂，产量⼩且价格昂贵。想要⼤规模⽣产氢燃料电池，铂就是瓶颈，⽽且完全没有规模化后成本减少的效应，反⽽需求越多就会越贵。
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4.氢⽓的安全性。有⼈说带着氢⽓瓶就像带个，这在⽆形中造成了很多⼈对安全问题的担忧。但实际上，氢⽐⽯油要安全得多。储氢罐的密封较好，形成低温⾼压的空间，使其液化后能⼤量储存。
⾄于泄漏之后的安全性，反⽽氢⽓更安全。氢是最轻的⽓体，扩散性极强，它的扩散系数⽐空⽓⼤3.8倍，⽐汽油⼤7.5倍。泄漏之后会直线向上运动，即使形成⽕焰，那也是⼀维的⽕焰直线，指向天空；⽽油类燃料则是向四周蔓延，形成⾯的燃烧，反⽽更不安全。氢⽓的⽐重低，易向上逃逸，所以少量的氢⽓泄漏，可以在空⽓中很快被稀释成安全的混合⽓，这使得发⽣事故时影响范围要⼩得多。
充满期待的未来e-tron
尽管如此，氢燃料电池汽车也已经量产，并已开始售卖。丰⽥氢燃料电池车Mirai在海外的起价
为57500美元（约合⼈民币35.7万元），但是在联邦和州政府刺激之下降⾄45000美元（约合⼈民币27.9万元）以下。在美国可以采⽤分期付款的形式每⽉499美元36个⽉付清。除此之外，丰⽥和本⽥还将向买家免费提供三年氢⽓。各⼤汽车公司还计划逐步增加氢⽓燃料站数⽬。
相对于环保省钱的电动汽车，氢⽓燃料电池汽车或许现在还⽆可⽐拟。但在消费者的⼼中，实⽤也很重要的：燃料电池汽车加满燃料的时间更短，⾏驶的距离更远。⽽且，氢⽓燃料电池汽车还处于早期阶段，充电式电动汽车在10年前也存在许多看似⽆法克服的问题，⽽现在各国境内都已经有很多电动汽车。所以，我们对氢燃料汽车的未来充满信⼼。