氫燃料動力電池汽車有多遠

一些汽車工程師總是說氫是一種清潔燃料，氫燃料動力電池汽車將成為汽車愛好者的新寵。然而，就目前而言，氫燃料動力電池汽車的普及還很遙遠。

氫燃料動力電池是零排放的

氫不含碳，燃燒時不會出現(xiàn)以碳為基礎的溫室氣體，至少在發(fā)動機內(nèi)部不會，這是汽油、柴油、煤油、天然氣和其他碳氫燃料所不具備的優(yōu)勢，也是它作為一種運輸能源的吸引力的一部分。即便如此，假如用空氣而不是純氧作為氧化劑來燃燒氫，燃燒時仍會出現(xiàn)有害的氮氧化物，這與化石燃料并無本質(zhì)差別。就氣體的危害性而言，氮氧化物比二氧化碳更危險。

這就是為何，盡管人們曾經(jīng)認為，假如氫發(fā)動機投入生產(chǎn)，將比其他環(huán)保技術更便宜，但改進后的版本被大多數(shù)技術人員所拋棄。寶馬制造了幾輛氫動力超級跑車，卻發(fā)現(xiàn)它們并不比裝有催化轉換器的老款車更環(huán)保。

因此，研究人員正致力于開發(fā)氫燃料動力電池。氫燃料動力電池利用化學反應從氫中提取能量，而不是燃燒它來獲取能量。氫燃料動力電池出現(xiàn)能量的過程與電解水完全相反:電解水是將水分解成氫和氧。氫燃料動力電池只釋放水蒸氣和熱量。

燃料動力電池結構簡單。質(zhì)子膜交換氫燃料動力電池具有正極和負極。電極由電解液隔開，電解液是涂有鉑鈀催化劑的聚合物膜;氫從燃料箱被抽到燃料動力電池的正極，而燃料動力電池的負極則充滿了從空氣中提取的氧氣。

在氫從正極向負極移動的過程中，催化劑從氫原子中提取電子，只允許氫離子(質(zhì)子)向負極移動。氫離子進入負極區(qū)后，與氧原子發(fā)生反應，形成水分子。那些被質(zhì)子膜排斥的電子被轉移到外部電路，當它們從正極移動到負極時，這些電子為連接到電路的設備工作(為加熱器、發(fā)動機、大燈等供應電力)。由于一個氫質(zhì)子膜交換電池的輸出電壓小于1伏，技術人員不得不將幾個氫質(zhì)子膜交換電池連接起來，形成一個有用的輸出電壓，使得氫燃料動力電池看起來像切片面包。

氫燃料動力電池的效率是內(nèi)燃機的三到四倍。更重要的是，使用氫燃料動力電池的汽車是沒有重電池的電動汽車。因此，氫燃料動力電池的這一特性解決了普通電動汽車的兩個重要問題:有限的行駛里程和較長的充電時間。氫燃料動力電池汽車通過給油箱加滿氫可以行駛480多公里，加滿要5分鐘。而且，和電池汽車相同，氫燃料動力電池汽車是零排放汽車。