燃料电池电动汽车
燃料电池是把燃料中的化学能直接转化为电能的能量转化装置，它从外表上看有正负极和电解质等，像一个蓄电池，但实质上它不能“储电”而是一个“发电厂”。燃料电池也有多种类型，经过多年的探索，最有望用于汽车的是质子交换膜燃料电池。它的工作原理是：将氢气送到负极，经过催化剂（铂）的作用，氢原子中两个电子被分离出来，这两个电子在正极的吸引下，经外部电路产生电流，失去电子的氢离子（质子）可穿过质子交换膜（即固体电解质），在正极与氧原子和电子重新结合为水。由于氧可以从空气中获得，只要不断给负极供应氢，并及时把水（蒸汽）带走，燃料电池就可以不断地提供电能。燃料电池的优点是：1能量转化效率高。燃料电池的能量转换效率可高达60%-80％，为内燃机的2-3倍。2不污染环境。燃料电池的燃料是氢和氧，生成物是清洁的水，它本身工作不产生co和co2，也没有硫和微粒排出，没有高温反应，也不产生nox。如果使用车载的甲醇重整催化器供给氢气，仅会产生微量的co和较少的co2。3寿命长。燃料电池本身工作没有噪声，没有运动性，没有振动，其电极仅作为化学反应的场所和导电的通道，本身不参与化学反应，没有损耗，寿命长。经90年代的研究，燃料电池在汽车上的应用已取得重大进展，质子交换膜电池（简称pem燃料电池）功率密度已大大提高。1990年时每公升体积可产生140.13800100.com，工作寿命可长达57000h。质子交换膜燃料电池工作温度为80c。用于催化的铂的用量大大下降，过去用量是5mg／cm2，一辆汽车燃料电池光铂就要3万美元，比整个汽车还贵。现在已下降到0．4mg／cm2，近日报道已有做到0．25mg／cm2，甚至0．10mg／cm2。燃料电池的核心部件反应堆的能量转换效率，加拿大巴拉德公司已达到总速时为60％，满负荷时为40％。德国在额定负荷时为59％，20％额定负荷时为69％。各种供给氢气的方法：高压储氢瓶、液化氢储存器、金属储氢技术都有明显进步，从甲醇和汽油经重整器获得高密度氢气的技术有很大进步，为利用现有加油站“加油”而保持汽车长距离行驶提供可能，尤其是从甲醇获取氢得到更多的重视，因为它的重整工作温度较低，耗能较少，伴生的co等副产品较少。pem燃料电池要在性能及价格方面达到与内燃机汽车有竞争力的水平还有大量的工作要做，特别是价格方面，20世纪80年代时燃料电池每千瓦功率的价格为1500-2000美元，预计本世纪末可达到500-600美元，也就是说一辆功率为50k.13800100.com，2001年m
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