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使用氢燃料电池电动汽车的关键在于其动力源氢燃料电池几乎完美且非常理想的工作原理和机制，它们名义上被称为“电池”，但本质上是一种基于化学原理的发电机，通过将氢气作为“燃料”与空气中的氧化剂反应将化学能转化为电能，即氢气发生器。

早期，氢燃料电池主要用于航空航天和军事目的。后来，鉴于其巨大的潜在优势，并针对交通运输中日益严重的环境污染，对其在汽车动力装置中的应用进行了研究。当今世界，氢燃料电池技术突飞猛进，成果显著，发展前景广阔。在电动汽车的关键技术障碍仍在长期燃烧汽车的情况下，氢燃料电池确实给人们带来了一种希望。

经过多年在世界汽车行业尝试各种新能源汽车技术选择，一些学术界人士断言，氢燃料电池很可能是世界汽车的最终目标，也是新能源汽车的最终解决方案，因为它具有卓越的环境友好性和高能效。

 

氢燃料电池汽车的主要优势

 

基本优势

非常环保。以丰田MIRAI为例，它在驾驶过程中只排放纯水，没有其他有害物质。此外，双碳政策、全球环境卫生要求和异常气候变化促使我们将注意力集中在氢燃料电池上开发新能源汽车，而氢燃料电池最终对氢燃料电池突出的环境友好性更为重要。但也因为目前还没有很多加氢站和氢能源汽车，而且成本仍然很高。

 

 

能源效率特别高。就氢燃料电池的工作原理而言，他在不经过热机过程的情况下发电，不受热循环的影响，基本上没有热量释放或热能损失。结果，能量转换效率可以达到60%或70%甚至更高。氢能资源丰富。氢在地球上也无处不在，有丰富的资源和多种生产方式。

就可用于实现这一目标的技术手段而言，氢气可以通过清洁可再生能源（包括风能和太阳能）电解水来生产，也可以通过利用光直接生产氢气来生产。

氢燃料电池具有高水平的乘坐舒适性。与传统汽车相比，燃料电池汽车的动力总成不存在机械振动和热辐射问题，这不仅确保了车辆相关部件的使用寿命更长、可靠性更高，还确保了车辆的平稳运行。

 

与纯电动汽车相比的独特优势

基于燃料电池科学合理的工作原理，氢燃料电池从根本上避免了纯电动汽车的一些主要缺陷，如续航里程限制和容易发烧的安全隐患。小范围限制。燃料电池汽车所谓的“电池”只发电，不储存。相反，只要氢气不断供应给氢燃料电池，驱动系统就可以获得足够的电力来驱动汽车。

氢能的密度大约是天然气和柴油的2-3倍，是电动汽车锂离子电池的10倍。5公斤的储氢量可以支撑400公里的氢燃料电池，而同样里程的纯电动汽车的电池重量为半吨。氢燃料电池是安全和环保的。氢燃料电池由一个夹在极板中间的薄锂电池隔板组成。理论上，氢燃料电池在实践中的最高温度不会超过100摄氏度，而且随着电池冷却，温度会更低。

 

 

关于氢燃料电池在其整个生命周期中对环境的影响，作为一个整体，组成材料基本上是无毒的，在其制备、使用和回收过程中不存在任何环境污染的问题。

 

氢燃料电池发展的难点

尽管存在上述诸多优势，但氢燃料电池毕竟是一种完全创新和革命性的技术产品，不可避免地会存在缺陷和需要改进的地方。

 

氢燃料电池发动机的技术性能需要显著提高

早期，氢燃料电池电池发动机的技术性能较差，需要大幅改进才能满足实际要求，主要从以下几个方面着手。

首先，氢燃料电池的功率密度低，整个氢燃料电池发动机的功率输出有限。

其次，氢燃料电池发动机的耐久性较差。初步阶段，国际上氢燃料电池发动机的使用寿命一般不超过3000小时，2020年的目标是5000小时，与实际应用差距不小。

 

 

再次，氢燃料电池发动机的环境适应性较差，尤其是在低温下，这使得启动更加困难，并降低了续航里程。

 

系统可靠性要求高

为了使氢燃料电池发动机具有足够大的功率输出，需要将数百个单独的氢燃料电池集成在一起，形成一个燃料电池组，这不仅要求每个部件事先具有一致的质量，而且在不允许出现错误的情况下，还需要并联与串联的电池。

 

结论

2022年3月，中国发布了一份关于氢燃料电池能源作为战略发展重点的报告，地方政府积极回应，多地出台了氢燃料电池和需要突破的八个核心部件的补贴方案。资本投资和并购交易主要集中在氢燃料电池、发电堆、膜电极和质子交换膜上。