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        燃料電池汽車的發(fā)展與展望

        2020-01-15 07:11:58青島交通職業(yè)學校王麗敏
        汽車維修技師 2019年6期
        關鍵詞:原型燃料電池氫氣

        青島交通職業(yè)學校/王麗敏

        燃料電池汽車將燃料電池中氫氣和氧氣進行化學作用,反應過程中產(chǎn)生的能量能直接轉化成汽車所需的穩(wěn)定的電能,一直到燃料耗盡為止;其化學反應結束生成物只有水,沒有其他污染物產(chǎn)生。因此燃料電池汽車的綠色環(huán)保、續(xù)駛里程長等優(yōu)勢讓全世界對其充滿憧憬,讓我們一起期待燃料電池汽車的發(fā)展和未來,希望它終有一天可以取代目前的內燃機引擎。

        一、燃料電池汽車的發(fā)展

        燃料電池是由英國科學家William Grove 在1839 年推想將氧和氫反應就有可能產(chǎn)生電并實驗驗證成功的;歷史上第一輛配有燃料電池汽車是1970 年由Karl Kordesch 改裝的配有堿性燃料電池的Austin A40,車頂安裝有壓縮氫氣的儲液罐。

        表1

        表2

        表3

        世界上很多公司真正研究發(fā)展燃料電池汽車是從20世紀90年代開始的,在美國的引領下,各個國家爭相研發(fā)燃料電池汽車,由于技術難題,燃料電池輸出功率、發(fā)電效率、體積、使用壽命等性能參數(shù)都遠遠比不上當時的內燃機,雖未能實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,但是意義重大。他們研發(fā)成功第一輛原型燃料汽車的時間和配置分別如表1 和表2 所示。

        1.歐美國家汽車公司第一輛原型燃料汽車(如表1 所示)

        2.日韓國家汽車公司第一輛原型燃料汽車(如表2 所示)

        3.我國第一輛原型燃料汽車

        我國第一輛燃料電池汽車是在2003 年,同濟大學萬鋼教授帶領研發(fā)團隊成功研制出中國第一輛燃料電池轎車——“超越號”,并開始示范運行。該車搭載了國內自主研制的30kW 質子交換膜燃料電池,采用高壓氫氣作為燃料。

        2005 年~2012 年,各國企業(yè)在這7 年的時間里攻克了燃料汽車功率小以及低溫存儲難于啟動的難題,滿足了車用要求。燃料電池比功率達到了2kW/L,在-30℃也能儲存和啟動。

        2012 年~2018 年,這 一 階 段 燃料電池性能進一步提升,燃料電池汽車也終于得以商業(yè)化?,F(xiàn)代Tucson FCV 以及豐田Mirai 兩款燃料電池車型于2014 年率先實現(xiàn)了量產(chǎn)并推向市場,真正把人們帶進了燃料電池汽車的新時代。

        到2018 年10 月,我國燃料電池汽車增至貨車20 款、客車50 款,加氫站共建有17 座,其中武漢和如皋兩座加氫站日加氫能力達到2000kg/天。技術領域方面與國外有較大差距,如關鍵材料的批量生產(chǎn),附件需要進口,電池續(xù)航能力、壽命、溫度適應性等。

        二、燃料電池汽車展望

        燃料汽車性能現(xiàn)已達到傳統(tǒng)汽車水平,其產(chǎn)業(yè)化的關鍵問題是進一步建立生產(chǎn)線、降低成本和加氫站的建設。IEA(國際能源署)預測,到2030年氫燃料電池汽車成本將比目前分別下降44%,2050年,氫燃料電池汽車成本將比目前分別下降55%,接近燃油汽車成本。2030年,全球氫燃料電池汽車將占全部汽車產(chǎn)量的3%,2050年提高到15%左右,超過3億輛氫燃料汽車投運。各國建設情況如表3所示。

        在燃料電池汽車方面,雖然美國起步早,基礎建設完整,德國、日韓的技術較為領先,但中國規(guī)模較大,在成本方面有更大的下降空間,所以從長期看,中國燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)具有一定優(yōu)勢。我們期待燃料電池汽車技術的發(fā)展,想象我們駕駛著愛車,不再擔心污染,頭頂著白云藍天,心安理得地暢行,心情是多么愜意!

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