氢能汽车的电池

如果您对氢能汽车的电池感兴趣，那么我可以提供一些关于它的背景和特点的信息，以及一些相关的资源和建议。

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氢能汽车的电池

氢燃料电池

现可以使用的主要有这样几种：

1. 熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）

1980年研制成功，在650℃下工作，把熔融碳酸盐作为电解质，把送到正极的二氧化碳作为离子载体。不需要催化剂，而且可以使用天然气等其他气体燃料。但是启动时间较长。

2. 固体氧化物燃料电池（SOFC）

1980年研制成功，电解质为含有氧化锆等成分的固体陶瓷材料。工作在800~1000℃的高温，离子可以通过陶瓷材料。不需要铂等催化剂。也可以使用其他气体燃料，启动时间也较长。

3. 固体高分子燃料电池（PEFC）

目前投入研究力量最大的电池，电解质为高分子树脂薄膜，可以实现小型化。工作温度在100℃以下，但是需要催化剂。也可以使用甲醇。启动时间也最短。

4. 磷酸燃料电池（PAFC）

1967年研制成功，工作温度接近200℃，需要催化剂，电解质为磷酸水溶液，在饭店和医院使用较多。

5. 氢燃料电池的研究历史

1960年代后期，Roger E. Billings制造了燃料电池的原型。在燃料电池氢汽车的发展主要有三个障碍。

首先，氢的密度很低，就算燃料以液态形式储存在低温瓶或压缩气体瓶，在那些空间能够储存的能量十分有限，而氢汽车比起其他汽车就十分受限。有些研究已经用特别结晶体来储存氢在较高密度的环境中，而且更安全。

另外一种方法是不储存氢分子，而使用氢重组器来从传统燃料如甲烷、汽油和乙醇，提取氢。很多环保分子对此想法不感兴趣，因为它依赖了化石燃料。可是，这是有效的重组程序。使用重组过的汽油或乙醇来推动燃料电池，仍比使用内燃引擎来得有效。

其次，制造在氢汽车提供电力可靠燃料电池，耗资颇高。科学家努力研究令燃料电池的成本尽量便宜，同时又有足够硬度以抵受撞击和震动这些汽车的基本问题。燃料电池的设计大都脆弱，故不能在那些情况下保存。加上很多设计都需要稀有物如铂作为加速剂，令工作更顺畅，而加速剂可能污染氢的纯净度，不利氢的提供。

第三个问题是氢可作为能量的携带者而非能源。它必须从化石燃料或其他能源提取，因此引起能量的流失（因为从其他能源到氢又回到能量的转换并非 有效）。因为任何能源都有缺点，转换到氢会引起关于如何产生这种能源的政治决定。

有方法成功直接从太阳和水，透过金属的催化剂，产生了氢。这或能使从太阳能转成氢有一个便宜、直接、清洁的途径。

“氢燃料电池代价太大”

1. 一般情况下，我们要获得氢，都会从水里分解出来，这就需要用到电，需要将交流电转化成直流电，这过程将使得氢分子中的能连损失2%-3%

2. 接下来我们开始电解水，在此过程中能效只能达到70%，其余30%的能量被消耗掉。

3. 经过上述两个过程，我们获得了氢气，但是由于是气体，因此其体积非常大，这个就需要我们用10000磅/平方英寸的大气压强对氢气进行压缩处理，这个过程又将耗能15%，即便是经过了这一系列处理，同等质量的氢燃料所包含的能量值也只有普通汽油燃料的20%左右，并且要贮存这些氢燃料需要很大的存储设备。此外，为了保持氢燃料电池的稳定，我们还要将温度控制在零下253度，这一过程再次耗能30%-40%。

4. 在运输过程中，由于我们很难保持零下253度的恒温，因此我们还将损失10%的能量。

5. 而在氢燃料被注入汽车前，我们又损失了大约50%的能量。

6. 最终我们还将损失10%的能量，因为氢能汽车的能效只有90%。

综合上述所有的过程，我们要驱动一辆氢能汽车的能耗高达80%，从节能降耗的角度来看，氢能汽车不达标。

氢能源电池原理：

电解水的逆反应将氢和氧分别供给阳极和阴极，通过阳极向外扩散发生反应，通过外部的负载到达阴极，形成能量并将能量储存起来。氢能源电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置。

氢能源电池对环境无污染，主要是通过电化学，不是采用燃烧，燃烧后会释放有毒物质，对大气造成污染，燃料电池发生反应后，只能产生水和热，对于大气不会造成污染，如果氢是通过可再生能源产生的，整个循环就是彻底不产生有害物质排放的过程。

氢燃料电池汽车：

氢燃料电池汽车是一种用车载燃料电池装置产生的电力作为动力的汽车。车载燃料电池装置所使用的燃料为高纯度氢气或含氢燃料经重整所得到的高含氢重整气。由于氢燃料电池的应用，使其成为真正意义上的 、清洁汽车。

虽然氢分子按质量来说能量密度很高，一个原因是分子量低，在气态条件下它具有非常低的能量密度。作为存储在车上的燃料，纯氢气必须加压或液化。为了提高气体压力，提高体积上的能量密度，需要尽量使用较小的，但不轻的容器罐（压力容器）。为了实现更高的压力，就需要使用更多外部能源压缩。

好了，今天关于“氢能汽车的电池”的探讨就到这里了。希望大家能够对“氢能汽车的电池”有更深入的认识，并且从我的回答中得到一些帮助。