新能源汽车两个趋势-驱动系统电动化和燃料多元化:驱动技术方面,相较于传统汽车内燃机驱动,新能源汽车采用诸如电机、液压混合等驱动模式;燃料技术,新能源汽车所用燃料是除去石油之外的新能源。根据上述两点,新能源汽车有两条趋势:驱动系统电动化和燃料多元化。
燃料电池的工作原理:燃料电池汽车也是电动汽车,只不过“电池”是氢氧混合燃料电池。和普通化学电池相比,燃料电池可以补充燃料,通常是补充氢气。一些燃料电池能使用甲烷和汽油作为燃料,但通常是限制在电厂和叉车等工业领域使用。和普通电池一样,燃料电池由阳极、阴极和电解质组成。大部分燃料电池汽车如丰田Mirai或本田的FCX Clarity 使用聚合物质子交换膜燃料电池(PEMFC)。在这一系统中,氢气受压通过铂催化剂,分解成两个氢离子和两个电子。这些电子会驱动汽车的电动机,而氢离子会和氧气结合成水,以蒸汽“废气”的形式排出。通过将这些电池堆叠在一起,就能为汽车提供足够电力。因此,燃料电池唯一排放物就是纯净水。就排放物来说和烧氢气的内燃机是一样的,但是没有内燃机高温高压的过程,是一个电化学的反应过程。
燃料电池汽车的优势:1)加氢时间短、续驶里程长,无里程焦虑,电堆无分解污染。对于纯电动汽车,快充也至少需要四十分钟以上,慢充则要七八个小时。燃料电池汽车加氢的话只要三到十分钟,就和内燃机汽车加汽油一样;同时,燃料电池汽车续驶里程长,能有效克服纯电动汽车带来的“里程焦虑”。2)氢气成本低,无任何排放污染。大规模量产后,氢气的使用成本只有汽油的1/3-1/2。
安全性与可靠性:燃料电池汽车的安全是大家最担心的问题。内燃机车汽油一旦泄露马上会燃烧起来,而燃料电池则没有这种危险。燃料电池内氢气稍有泄露,氢气直接往空气中逃逸,会产生火苗,但不会大规模燃烧。另外,燃料电池汽车的储氢装置都会经过火烧、坠落、枪击等一系列循环试验和车辆火灾试验,确保其安全可靠。
燃料电池车与纯电动车并不冲突,通过燃料电池可以将氢能和电能相结合。