根據(jù)2018年5月1日實施的《GB／T 19596－2017 電動汽車術(shù)語》分類,，電動動汽車分為三類,，分別是純電動汽車,、混合動力電動汽車、燃料電池電動汽車,。目前,，全球能源緊缺和環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重,，氫能和燃料電池是未來重要發(fā)展方向和趨勢,，燃料電池汽車也被認(rèn)為是未來新能源汽車的終極選擇,。今天，電動汽車資源網(wǎng)就帶大家一起來了解一下燃料電池,。
什么是燃料電池,？
燃料電池，是一種將燃料所擁有的化學(xué)能直接地轉(zhuǎn)換成電能的化學(xué)裝置,，其又被稱作電化學(xué)發(fā)電器,，其主要由電極,、電解質(zhì)隔膜和集電器組成,。它是繼水力發(fā)電,、熱能發(fā)電和原子能發(fā)電之后的第四種發(fā)電技術(shù)。從節(jié)約能源和保護生態(tài)環(huán)境的角度來看,，燃料電池是最有發(fā)展前途的發(fā)電技術(shù),。
燃料電池的發(fā)電原理
燃料電池是一種能量轉(zhuǎn)化裝置，它按照電化學(xué)原理,，即原電池工作原理,，等溫的把儲存在燃料和氧化劑里的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能，所以實際上過程是氧化還原反應(yīng),。在運行時,，外部供給電池的氫在燃料極放出電子變成氫離子，氫離子通過電解質(zhì)后轉(zhuǎn)向空氣極,，而電子則通過外電路到達空氣極,。在空氣極，由外部供給電池的氧,，與氫離子和電子產(chǎn)生反應(yīng)生成水,。電能則由外電路進行輸出。燃料電池和普通的干電池都是將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的裝置,，但是兩者有一個很大的不同點,，即封存在干電池中參與化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)最終會消耗殆盡，反應(yīng)停止,，就不能再輸出電能,；但是對燃料電池來說，只要能不斷地給它提供燃料氣體和氧化劑,，化學(xué)反應(yīng)就能一直進行下去,，從而不停地輸出電能。
燃料電池的優(yōu)勢
1．對環(huán)境的污染小
燃料電池之所以會被認(rèn)為是未來新能源汽車的終極選擇,，很大的一個原因就是燃料電池對環(huán)境的污染小,。燃料電池電動汽車在本質(zhì)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(xué)的方法，將氫和氧結(jié)合,，只會產(chǎn)生水,。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二氧化碳,，但其排放量遠少于內(nèi)燃機,，且沒有其他污染排放,，如氧化氮、氧化硫等等,，接近零排放,。與傳統(tǒng)汽車相比既減少了機油泄漏帶來的污染，又降低了溫室氣體的排放,，所以燃料電池堆環(huán)境的污染很小,。
2．能量轉(zhuǎn)換率高
燃料電池沒有活塞或渦輪等機械部件及中間環(huán)節(jié)，因此不會受到卡諾循環(huán)的限制,，它在運行時把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換為電能,，所以相比內(nèi)燃機的燃燒作用不會產(chǎn)生大量廢氣與廢熱，能量轉(zhuǎn)化效率目前能達到約40％～60％,，而內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)換效率只有10～20％左右,。能量轉(zhuǎn)換率高，就可以節(jié)省許多的能源,。
3．可使用的燃料范圍廣
燃料電池可使用的燃料范圍非常廣泛,，含有氫原子的能源都可以用作燃料電池的燃料。氫可以通過水分解來獲得,，也可以通過其他的可再生能源來獲得,，如天然氣、丙烷,、煤炭,、沼氣、甲醇等等,?？墒褂玫娜剂戏秶鷱V，能源多樣性就強,，這樣可以降低對現(xiàn)有主要能源石油的依賴性,，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，緩解能源緊張的問題,。
4．安全性相對較高
燃料電池在工作過程中,，電池溫度不會超過100℃，如果加上冷卻措施,，溫度還會更低,，此外燃料電池的外殼如果破裂，也不會產(chǎn)生爆炸,，只會有燃燒反應(yīng),，相對其他電池來說安全性更高。
5．穩(wěn)定性強
燃料電池不管是高于其額定功率運行還是低于其額定功率運行,，它都能穩(wěn)定承受,，并且效率變化不大,。除此之外，它還能夠在短時過載能力可以達到額定功率的200％且仍能穩(wěn)定運行,，非常適用于汽車的加速,、爬坡等情況。
6．運行時噪音低
燃料電池的結(jié)構(gòu)非常簡單,，除了空氣壓縮機和冷卻系統(tǒng)以外沒有其他的運動零部件,，因此在運行的時候噪音非常低。
燃料電池的劣勢
1．電池生產(chǎn)成本高
燃料電池本身結(jié)構(gòu)簡單,，擁有的零部件不多，但是目前最常見的質(zhì)子交換膜燃料電池需要用到的鉑金屬,，鉑金屬資源稀缺,，價格高昂，也因此導(dǎo)致燃料電池的生產(chǎn)成本升高,。
2．燃料制取成本高
目前燃料電池多數(shù)還是以氫能源為主,，而氫氣的制取目前還是以電解水為主，這就需要消耗電力來獲得氫氣,，導(dǎo)致制取成本高,。
3．燃料儲存難度高
氫氣作為目前燃料電池的主要燃料，在儲存和運輸時,，需要高壓,、密封，保證不能泄漏,，這就對儲存技術(shù)提出了很高的要求,。
4．配套基礎(chǔ)設(shè)施不足
雖然燃料電池目前正在慢慢普及，但是其配套的基礎(chǔ)設(shè)施卻沒有跟上,，電動汽車資源網(wǎng)了解到,，截止至2018年2月，我國已建成及在建的加氫站有31座,，但運營中的卻只有12座,，這是遠遠不夠的。