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干货分享：2.5kg氢气即可续航400公里，简述氢燃料电池车工作原理
答近年来，随着国内外氢能产业的不断发展，氢燃料电池车作为氢能产业链下游集成应用中最为重要的一环，受到了广泛的重视。国内关于氢能的各项产业，基本都与氢燃料电池车相关，为燃料电池车服务。
在国家政策上，对于氢燃料电池车的不退坡补贴会持续到2020年；同时，各地方政府也配合出台了关于燃料电池车的购置及运营补贴政策。可以预见，在未来较长一段时间内，氢燃料电池车及其相关产业都将会是氢能产业的主要发展方向。
氢燃料电池车区别于普通汽车的地方，主要在其动力系统上。普通汽车以汽油等燃料在内燃机中燃烧做的功为动力；而氢燃料电池车是以氢燃料电池产生的电能为电动机供电，以电动机做的功作为动力的。
如上图所示，氢燃料电池车的动力系统主要由以下几部分构成：
（1）燃料口：氢气燃料的加注口，直接连在氢气储罐上。
（2）蓄电池：减速时帮助制动，并将部分机械能转化为电能储存起来；加速时释放储存的电能帮助加速。
（3）高压氢气储罐：内部充满高压氢气作为汽车的燃料。其内部压力一般为35MPa，少部分车辆可达到70MPa。
（4）安全装置：当汽车发生碰撞或者氢气泄露时，切断燃料电池的氢气供给。
（5）PEMFC（质子交换膜燃料电池）电堆：氢燃料电池车最核心部件，为电动发动机供电，保证汽车平稳行驶。
（6）发动机（电动）：汽车的直接动力源。
（7）驾驶系统：连接驾驶室，控制车辆运行状态。
其中，PEMFC电堆作为车辆的核心部件，其单电池的原理图如下：
图中，左侧为电池阳极（负极），氢气作为燃料进入此极；右侧为电池阴极（正极），空气中的氧气作为氧化剂进入此极。
电池在正常工作时，在阳极侧，氢气在金属铂的催化以及电路的作用下失去电子，变成氢离子（H+，质子），并通过只对氢离子有选择性的PEM到达阴极侧，而电子只能通过外电路到达阴极，从而产生可利用的电流。在阴极侧，空气中的氧气在金属铂的催化以及电路的作用下得到电子，变成氧负离子（O2-）。随后，从阳极侧进入阴极侧的氢离子与氧负离子结合生成水，从阴极流出。
氢燃料电池车在经由燃料口充氢后，方可正常启动运行。当司机打开控制系统，将汽车发动后，燃料电池堆开始工作，消耗氢气，产生电能，带动电动发动机工作，汽车开始行驶。
相比于普通汽车，氢燃料电池车的排放物只有纯净的水而没有其他污染物，且只需要少量氢气（2.5公斤）即可续航400公里左右，燃料的成本要大大低于汽油、柴油等内燃机燃料。
而相比于纯电动汽车，氢燃料电池车以PEMFC电池堆替代锂电池，作为电动发动机的能量来源，使得汽车拥有了更远的续航里程；同时，充能（充气）时间从电动车的1-2小时变为了氢燃料电池车的3-5分钟，大大节约了时间。
因此，发展并推广氢燃料电池车很有必要。（作者：王重阳 燃料电池工程师）
本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。
6、燃料电池汽车工作原理有哪些？
答氢气是21 世纪的主要燃料， 四大洋的水是取之不尽、用之不竭的氢气的来源，但当前氢气的制取还比较困难， 价格也比较昂贵。目前用甲醇、汽油和天然气通过重整技术快速转化为氢气， 是一种成熟的技术， 它使得氢气的生产成本降低， 而更具有竞争力。FCEV 最终普及推广还是归结到氢燃料的大规模使用上。世界各国在燃料电池的催化剂、电极、质子交换膜、燃料电池组的可靠性、密封性和燃料电池组的管理系统等方面也开展了全方位的技术攻关， 新兴的专业工厂也正在兴起。
FCEV 是利用燃料电池中氢气与氧气发生反应产生的电力作驱动力的电动汽车。
燃料电池不同于普通电池（有限的电能输出和储存装置）， 参与反应的化学物质氢和氧， 分别由燃料电池外部的单独储存系统提供， 因而只要能保证氢氧反应物的供给，燃料电池就可以连续不断地产生电能， 从这个意义上说， 燃料电池是一个氢氧发电装置。按电解质划分， 燃料电池大致上可分为五类： 碱性燃料电池（AFC）、磷酸型燃料电池（PAFC）、固体氧化物燃料电池（SOFC）、熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）和质子交换膜燃料电池（PEMFC）。
FCEV 的燃料电池发动机由燃料电池本体和燃料电池动力DC／ DC 转换器组成。FCEV 最基本的动力设备是用单体燃料电池串联而成的燃料电池组， 燃料电池组本身的结构比较简单， 没有运动构件， 不需要润滑， 便于维修。
燃料电池汽车的详解与工作原理
答燃料电池汽车的详解与工作原理
燃料电池汽车是一种由车载燃料电池装置产生电力作为其运作动力的汽车。而这个车载燃料电池装置所消耗的燃料是高纯度氢气或是由含氢燃料经过重整而得到的高含氢蒸气。
和一般的电动汽车相比较，汽车动力方面的区别在于燃料电池汽车所需电力来自其车载燃料电池装置，而电动汽车所用电力来自由电网充电的蓄电池。
而燃料电池是一种不燃烧燃料，直接用电化学反应方式将燃料的化学能转变为电能的高效发电装置。其发电的基本原理是，将电池的阳极输入氢气，氢分子在阳极催化剂的作用下离解为氢离子和电子，氢离子穿过燃料电池的电解质层，向阴极方向运动。电子通不过电解质层，通过一个外部电路流向阴极。
在电池阴极输入氧气，氧气在阴极催化剂的作用下离解为氧原子。氧原子和外部电路流向阴极的电子，以及燃料穿过电解质的氢离子结合，生成稳定结构的水，在完成电化学反应之后放出热量。
这种电化学反应和氢气在氧气中发生剧烈燃烧反应截然不同，只要阳极不断输入氢气，阴极不断输入样子，电化学反应就会继续。
电子也会不断地通过外部电路流动形成电流，继而给汽车提供电力。这和普通的导电体切割磁力线的回转机械发电原理不一样，这种电化学反应属于一种没有物体运动就得到电力的静态发电方式。所以，燃料电池有不少优点，类似效率高、噪音小、没有污染物排出等，所以燃料电池汽车是真正的环保、高效汽车。
为了满足汽车的运作需求，车用燃料电池还有高比能量以及启动快、低工作温度，还有无泄露等特点，在诸多燃料电池里，质子交换膜燃料电池完全具备这些特点，所以燃料电池汽车用的燃料电池都是质子交换膜燃料电池。
燃料电池汽车的工作原理是，氢作为燃料在燃料电池中，和大气中的氧气发生氧原化学反应，产生电能来带动汽车电动机运作，由电动机带动汽车里的机械传动结构，继而带动汽车的前桥或是后桥等行走机械结构运作，继而驱动电动汽车行驶。
燃料电池汽车所需的氢燃料通过几种方法得到，一是部分汽车直接携带，还有部分汽车有燃料重整器，将烃类燃料转化为富含氢的气体。单个燃料电池必须组合成燃料电池组，才能满足汽车运作所需。
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