簡述燃料電池電動車的優勢和問題？

(1)優勢。與傳統汽車和純電動汽車技術相比，燃料電池電動汽車具有以下優勢:①零排放或接近零排放，綠色環保。燃料電池電動汽車本質上是零排放汽車，燃料電池沒有燃燒過程。如果以純氫為燃料，氫和氧通過電化學的方法結合，產物就是潔凈的水。當使用其他富氫有機化合物從車載重整器中制氫作為燃料電池的燃料時，產物中除水外可能含有少量CO2，但其排放量遠小於內燃機，且不存在其他汙染排放問題(如氮氧化物、硫氧化物、碳氫化合物或顆粒物)，接近零排放。與傳統汽車相比，不僅減少了漏油造成的水汙染，還減少了溫室氣體排放。②能量轉換效率高，節能。燃料電池的能量轉換效率極高。燃料電池沒有活塞或渦輪等機械部件和中間環節，不經過熱機過程，不受熱循環(卡諾循環)的限制，因此能量轉換效率高。該燃料電池的化學能轉換效率理論上可達65，438+000%，實際效率已達60% ~ 80%，是普通內燃機熱效率的2 ~ 3倍(汽油機和柴油機總體效率分別為65，438+06%-6%)。因此，從節能的角度來看，燃料電池汽車明顯優於使用內燃機的普通汽車。(3)燃料多樣化和能源消費結構優化。燃料電池中使用的氫燃料具有廣泛的來源。在自然界中，氫氣可以大量儲存在水中，可以被水分解產生氫氣，也可以從可再生能源中獲得，如天然氣、丙烷、甲醇、汽油、柴油、煤、可再生能源等。燃料來源的多樣化有利於能源供應的安全和現有交通基礎設施(如加油站等)的利用。).燃料電池不依賴石油燃料，各種可再生能源可以轉化為氫能進行有效利用，減少了對石油資源的依賴，優化了交通能源的構成。④續駛裏程長，性能優於其他電池的電動車。使用燃料電池發電系統作為能源，克服了純電動汽車續駛裏程短的缺點，長途行駛能力和動力性能接近傳統汽車。燃料電池汽車可以在車上發電。只要他們帶足夠的燃料，他們可以把我們送到任何我們想去的地方。燃料電池電動汽車在成本和綜合性能(尤其是行駛和加油時間)上明顯優於其他電池電動汽車。⑤過載能力強。該燃料電池不僅在較寬的工作周期內工作效率高，而且具有額定功率200%以上的短時過載能力，更適用於汽車加速、爬坡等工況。⑥運行穩定、噪音低的燃料電池屬於靜態能量轉換裝置，除了空氣壓縮機和冷卻系統之外，沒有其他運動部件，所以與內燃機車相比，擺脫了電機的轟鳴聲，運行時噪音和振動較小。(2)缺點。汽車行業普遍認為燃料電池技術是內燃機技術的最佳替代品，代表了汽車未來的發展方向。但是，如果我們考慮燃料電池汽車發展中的幾個制約因素，我們會發現，燃料電池汽車在目前和未來壹段時間內還不具備商業化的條件。①燃料電池汽車的制造成本和運營成本過高。制約燃料電池汽車推廣應用的最大因素之壹是燃料電池的生產成本居高不下。如何降低燃料電池的生產成本已成為燃料電池汽車走向實際應用的關鍵。根據美國能源部的計算，目前燃料電池的生產成本已經降低到500美元/千牛。專家估計，只有當燃料電池的生產成本降低到50美元/千瓦時，才能被消費者接受。也就是說，當壹個80kW汽車燃料電池的成本降低到目前汽油發動機3500美元的價格時，可以創造巨大的市場效益。從市場經濟學的角度來看，高成本很難完成市場推廣，沒有市場化就無法量產，進而成本無法降低，最終導致成本和銷售的惡性循環。另壹方面，燃料電池汽車的運營成本太高，氫氣的價格也不便宜，燃料電池汽車的運營成本不容樂觀。目前燃料電池發電系統提供的lkW·h功率成本遠高於各種動力電池，從壹個側面反映出燃料電池作為汽車的動力源還有很長的路要走。②啟動時間長，系統抗震能力有待提高。以氫氣為燃料的FCEV，啟動時間壹般需要3分鐘以上，而采用甲醇或汽油重整技術的FCEV，啟動時間長達3min，比內燃機車要長得多，影響了其機動性。此外，當FCEV受到振動或沖擊時，各種管道的連接和密封的可靠性需要進壹步提高，以防止泄漏，降低效率，甚至導致安全事故。③經濟、無汙染地獲得純氫燃料仍有技術難度。通過改造或技術升級將傳統化石燃料轉化為純氫氣和天然氣，不僅消耗大量能源，而且沒有從根本上擺脫對化石能源的依賴，沒有從根本上消除環境汙染。在自然界中，大量的氫氣可以儲存在水中，雖然取之不盡用之不竭，但是直接用熱分解或者電解的方法從水中制氫顯然不劃算。因此，大多數科學家都將註意力轉向了太陽能的利用，但仍然存在許多技術障礙。目前，他們正在進行太陽能分解水制氫、太陽能電解制氫、太陽能催化光解制氫、太陽能生物制氫等方面的研究。只有用可再生能源廉價生產氫燃料，才能從根本上解決氫燃料電池民用汽車的燃料問題。④氫燃料電池汽車的燃料供應仍有大量技術問題有待解決。壹般來說，氫氣可以以三種狀態儲存和運輸:高壓氣體、液體和氫化物。常用壓縮氣罐儲存的氫氣只能供燃料電池汽車行駛150km，續駛裏程太短，還不如電池驅動的汽車。因為氫氣是最小的分子，很容易造成泄漏。即使少量泄漏也可能造成極其可怕的後果。然而，在-253℃儲存液氫的深度制冷技術還不成熟。就世界範圍來說，目前能加液氫的加氫站不多。令人欣慰的是，儲氫材料的開發取得了壹定的進展。⑤供給燃料的輔助設備復雜，質量和體積大。在以甲醇或汽油為燃料的FCEV中，重整器出來的“粗氫”含有少量“毒化”催化劑的有害氣體，必須經過相應的凈化裝置處理，增加了結構和技術的復雜性，使系統變得笨重。目前普遍使用氫燃料的FCEV需要高壓、低溫、有保護的專用儲罐，導致體積龐大，給FCEV的使用帶來諸多不便。⑥稀有金屬鉑Pt的廣泛應用也制約了燃料電池電動汽車的推廣應用。稀有金屬鉑是燃料電池必不可少的反應催化劑。按照現有燃料電池對鉑的消耗，地球上所有的鉑儲量都用來制作車用燃料電池，只能滿足數百萬輛汽車的需求。⑦加氫站等基礎網絡設施建設幾乎為零。目前全球投入使用的加氫站只有100多個，大部分用於實驗目的。如果說技術和成本是科研機構和企業通過努力可以自行解決的問題，那麽相應的配套設施建設也不是壹個人可以完成的。需要從國家政策、產業鏈、基礎設施建設等多方面做準備，及時制定完善的行業標準，規範加氫站等基礎設施建設，涉及城市規劃、交通、電力等問題，以及解決投資和運營商的盈利問題，同時有效解決加氫的核心技術和統壹標準。對於有壹定續駛裏程的公交車來說，這個問題可能很容易解決，但是對於私家車來說，要解決這些問題，卻是任重道遠。