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    2. 燃料電池電動汽車的優勢和類型

      2023-05-16 14:03:29 作者:蔡金盛
      燃料電池電動車其實也是電動車的一種,結構基本相似,只是多了一個燃料電池和一個氫氣罐,使用時只能加氫氣。與傳統汽車和純電動汽車技術相比,燃料電池電動汽車具有以下優勢:

      1)零排放或接近零排放,環保。燃料電池電動汽車本質上是零排放汽車,燃料電池沒有燃燒過程。如果以純氫為燃料,氫和氧通過電化學的方法結合,產物就是潔凈的水。當使用其他富氫有機化合物作為燃料電池的燃料時,產物中除水外可能含有少量CO2,但其排放量比內燃機少得多,不存在其他污染物(如氮氧化物、硫氧化物、碳氫化合物或顆粒物)的問題,接近零排放。與傳統汽車相比,不僅減少了漏油造成的水污染,還減少了溫室氣體排放。

      2)能量轉換效率高,節能。燃料電池的能量轉換效率極高。燃料電池沒有活塞或渦輪等機械部件和中間環節,不受熱機過程和熱力循環(卡諾循環)的影響,因此能量轉換效率高。燃料電池的化學能轉換效率理論上可以達到100%,實際效率已經達到60%和80%,是普通內燃機的23倍(汽油機和柴油機汽車整體熱效率分別為16%、18%和22%、24%)。因此,從節能的角度來看,燃料電池汽車明顯優于使用內燃機的普通汽車。

      3)燃料多樣化,能源消費結構優化。燃料電池中使用的氫燃料具有廣泛的來源。在自然界中,大量的氫氣儲存在水中,可以分解成氫氣、可再生能源、天然氣、丙烷、甲醇、汽油、柴油、煤等化工產品。燃料來源的多樣化有利于能源供應的安全和現有交通基礎設施(如加油站等)的利用。).燃料電池不依賴石油燃料,各種可再生能源可以轉化為氫能進行有效利用,減少了對石油資源的依賴,優化了交通能源的構成。

      4)續駛里程長,性能優于其他電池的電動車。使用燃料電池發電系統作為能源,克服了純電動汽車續駛里程短的缺點,長途行駛能力和動力性能接近傳統汽車。燃料電池電動汽車在成本和綜合性能(尤其是行駛和加油時間)上明顯優于其他電池電動汽車。

      5)過載能力強。除了在較寬的工作范圍內具有較高的效率外,燃料電池的短期過載能力可以達到額定功率的200%以上,更適合汽車的加速和爬坡。

      6)運行平穩,噪音低。燃料電池屬于靜態能量轉換裝置,除了空氣壓縮機和冷卻系統之外,沒有其他運動部件。因此,與內燃機汽車相比,它擺脫了發動機噪音,運行時噪音和振動更小。

      (2)燃料電池電動車輛的類型

      1)純燃料電池驅動的車輛(FCEV)。純燃料電池電動汽車只有燃料電池一個電源,車輛的所有用電負荷都由燃料電池承擔。

      2)由燃料電池和輔助電池(FC B)驅動的FCEV。這種結構不僅為燃料電池提供動力,也為輔助電池提供動力,驅動電機工作。

      3)燃料電池和超級電容器聯合驅動(FC C)的FCEV。這種結構類似于燃料電池,除了電池被超級電容器代替。與電池相比,超級電容器具有更高的充放電效率、更少的能量損耗、更高的功率密度和更長的循環壽命,但其能量密度較小。隨著超級電容器技術的不斷進步,這種結構將成為一個新的重要的研究方向。

      4)由燃料電池、輔助電池和超級電容器驅動的FCEV。這種結構不僅為燃料電池提供動力,也為輔助電池和超級電容提供動力,驅動電機工作。

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