车载燃料电池


现在国内外电动汽车的蓄电池主要有铅酸蓄电池、镉镍蓄电池、锌—空气电池、银锌蓄电池、燃料电池等数种,其中燃料电池是近年来才出现的新事物,被许多人认为是一个发展方向,因为与其它电池比较,燃料电池具有功率密度高,工作温度低、起动性能好,运动部件少,安全可靠,污染少,噪音低等多项优点。

燃料电池是一种直接将化学能转换为电流的电池,它只需要氢和氧这两种元素,利用这两种元素通过媒介作用转换为电流。氧气可以直接以空气中提取,关键是提取氢气的方法。氢气就要从汽油、甲醇、乙醇等燃料中提取,燃料电池(FuelCell)也因此得名。

燃料电池是怎样产生电呢?首先从电解水谈起。电解水可将水分解为氧和氢,这是一般化学知识。而燃料电池将这个过程反过来做,把氧和氢这两种气体化合成水份,并且将由此产生的能量直接转换成电流。在这个过程中,这两种气体不能直接接触,要用一层电解质将它们隔开。电解质是由经过镀铂处理的高分子箔片组成,并只允许两气体之一以带电方式即离子形式通过电解质层,当离子为氢离子(质子),它的每一个质子留下一个电子,这样在电解质的氢气一侧形成负电荷,而在电解质的氧气一侧形成正电荷,从而形成了一定的电压,有电压就有电流。

燃料电池做为现代汽车技术发展的方向,美欧日等发达国家十分重视燃料电池的发展。世界上第一辆燃料电池作动力的轿车是由奔驰汽车公司制造,于1996年5月在德国柏林向公众展示。这款称做“Necar”的轿车不会产生污染物,它向空中排放的是纯水蒸气,不含任何别的物质,甚至没有二氧化碳,使用甲醇做燃料。而美国的Abl公司开发的燃料电池是使用汽油做燃料的,这种车载燃料电池动力系统是由汽油箱、转化器、燃料电池、电动机组成。其中转化器是将汽油转化为氢气的设备,把汽油加热,直至处于汽化状态,然后输入一个有点火功能的金属反应缸内,在低氧的状下通过“不完全燃烧”来产生氢,然后将氢气输送到燃料电池。

由于燃料电池构造复杂,生产成本高昂而无法推广。直至近年进行了一系列改进,燃料电池轿车在价格上与普通轿车相比约高10%-15%,已居有一定的发展价值。(99.12.12)

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