料燃电池电动汽车目录CONENTS组成及特性01.优势和缺点02.发展历程及现状03.现实事例04.总结05.组成及特性01燃料电池工作原理燃料电池是通过电化学反应把燃料中的化学能直接转化为电能的发电装置的统称。本质是氧化还原反应，燃料通过阳极侧进入，空气或氧气通过阴极侧进入，二者在电解质两侧分别发生氢氧化反应与氧化还原反应，电子流经外电路做功，从而产生电能。CREATIVEReadMore燃料电池分类及应用通常按照不同的电解质类型进行分类：碱性燃料电池、磷酸燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、固体氧化物燃料电池和质子交换膜燃料电池。发展速度最快的是碱性燃料电池，主要作为航天飞机的动力电源；磷酸燃料电池作为中型电源应用已经进入商业化阶段，是民用燃料电池的首选；熔融碳酸盐燃料电池目前已完成工业试验阶段；固体氧化物燃料电池的发展起步较晚，但它是发电领域最有发展前途的技术；质子交换膜燃料电池发展相对成熟，现在已经可以作为车辆和小型发电装置使用。燃料电池有两个电极，分别是由正极和负极（燃料电极是负极而氧化剂电极是正极）以及电解质组成。氢-氧燃料电池反应是电解水的逆过程：负极：H2+2OH-→2H2O+2e-（1）正极：1/2O2+H2O+2e-→2OH-（2）图1为氢燃料电池工作原理示意图。（3）图2为商用车燃料电池工作原理。商用车燃料电池的结构分析质子交换膜燃料电池堆是由几十到几百个单电池构成的，其中一个单电池主要由膜电极和双极板等部件构成的。其结构示意图如图所示。PEMFC的工作原理一个PEMFC本体由若干个电池单体组成．而电池单体主要包括质子交换膜、催化层、气体扩散层、双极板．质子交换膜与催化层可构成三合一膜电极组件进一步与气体扩散层可构成五合一膜组件．膜组件的中心是质子交换膜，其两侧是催化剂层和扩散层，形成电池的阴极和阳极．双极板上开有沟槽，突出部分用于收集电流，凹下部分为气体的流动通道．PEMFC中的质子交换膜一般多为固态聚合物，催化剂为Pt/C或Pt-Ｒu/C，燃料为氢气或者净化重整气，氧化剂为空气或者纯氧．PEMFC的工作原理如图1所示．3）氢燃料来源广泛，可以从可再生能源获得，不依赖石油燃料；4）运行平稳，无噪声；1）能量转化效率高：燃料电池的能量转换效率为内燃机的2~3倍；2）零排放，不污染环境：燃料电池的燃料是氢和氧，生成物是清洁的水；5）对比锂电池，燃料电池可以保留人们的驾驶习惯，它解决了锂电池的续航能力和快速补能问题；6）在低温启动，能量回收技术及循环寿命上，燃料电池汽车也接近于传统内燃机汽车的性能。特点优势和缺点02优点①零排放或近似零排放，绿色环保。燃料电池电动汽车在本质上是一种零排放汽车，燃料电池没有燃烧过程，若以纯氢作燃料，通过电化学的方法，将氢和氧结合，生成物是清洁的水；采用其他富氢有机化合物用车载重整器制氢作为燃料电池燃料，生成物除水之外还可能有少量C02，但排放量比内燃机要少得多，且没有其他污染排放（如氧化氮、氧化硫、碳氢化物或微粒）问题，接近零排放。与传统汽车相比既减少了机油泄漏带来的水污染，又降低了温室气体的排放。②能量转换效率高，节约能源。燃料电池的能量转换效率极高。燃料电池没有活塞或涡轮等机械部件及中间环节，不经历热机过程，不受热力循环（卡诺循环）限制，故能量转换效率高，燃料电池的化学能转换效率在理论上可达100%，实际效率已达60%～80%，是普通内燃机热效率的2～3倍（汽油机和柴油机汽车整车效率分别为16%-18%和22%～24%）。优点③燃料多样化，优化了能源消耗结构。燃料电池所使用的氢燃料来源广泛，自然界中，氢能大量存储在水中，可采用水分解制氢，也可以从可再生能源获得，可取自天然气、丙烷、甲醇、汽油、柴油、煤以及再生能源。燃料来源的多样化有利于能源供应安全和利用现有的交通基础设施（如加油站等）。燃料电池不依赖石油燃料，各种可再生能源可以转化为氢能加以有效利用，减少了对石油资源的依赖，优化了交通能源的构成。④续驶里程长，性能优于其他电池的电动汽车。采用燃料电池发电系统作为能量源，克服了纯电动汽车续驶里程短的缺点，其长途行驶能力及动力性已经接近于传统汽车。燃料电池汽车可以车载...
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