現(xiàn)在燃料電池汽車的難點(diǎn)在哪里

【專家解說】：　　對(duì)于燃料電池電動(dòng)車來說，首要的困難就是燃料電池價(jià)格太昂貴，每千瓦電能約需2700～5400美元，光是一個(gè)30kW燃料電池就要十幾萬美元。而研究表明，燃料電池只有使用純氫才能走向?qū)嵱没?，但是要使燃料電池汽車使用純氫困難重重。單是制氫就頗讓人頭疼，如果用天然氣制氫，會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化碳，不利環(huán)保，但如果采用電解水的方法制氫，則又面臨電力不足的困擾，看來將來只能寄希望于核能發(fā)電或太陽能發(fā)電等技術(shù)的重大突破了。
　　另一個(gè)使用純氫的關(guān)鍵問題是氫氣在汽車上的儲(chǔ)存問題，如燃料電池直接使用氫氣，由于氫氣能量密度很小，一次充裝的行駛里程有限，現(xiàn)已知的高壓儲(chǔ)氫的方法下，汽車的續(xù)駛里程不超過300公里。為獲得足夠的行程，大約需要利用車身空間的25%～30%來存放氫氣。如燃料電池由汽油或甲醇來提供氫氣，則車上需裝備重整器，由于啟動(dòng)時(shí)，制取氫氣和電化學(xué)反應(yīng)速率緩慢，又要增加一個(gè)輔助動(dòng)力源（如蓄電池、電容器）。這樣一來，一輛燃料電池汽車要比相同尺寸的內(nèi)燃機(jī)汽車增加400kg質(zhì)量。
　　儲(chǔ)存氫有幾種方法，目前，最有效的方法是將液態(tài)氫儲(chǔ)放在合適的存儲(chǔ)罐內(nèi)安放在車上。液氫的存儲(chǔ)罐系統(tǒng)比普通汽油儲(chǔ)箱要復(fù)雜，必須邂免外界的傳熱，以盡量減少氫的蒸發(fā)損失。主要的裝備是一個(gè)真空絕熱雙層壁不銹鋼容器。此外，在兩層壁之間還有許多層鋁箔，以防止由于輻射造成的傳熱。除了以液態(tài)的方式進(jìn)行車載儲(chǔ)存外，也可以在合適的壓力容器內(nèi)以氣態(tài)方式儲(chǔ)存氫，但是該方法有一定缺點(diǎn)。例如，即便氫氣已經(jīng)過高度壓縮，其比容量能量密度仍然偏低，因此氣缸或氣罐的體積都必須比液氫系統(tǒng)所用的大很多。還有兩種氫的儲(chǔ)存方法也在研討中。
　?、俳饘贇浠锛夹g(shù)。合金充當(dāng)氫的載體，氫被儲(chǔ)放在金屬原子間的空隙中。這種方法有很高的比體積儲(chǔ)存容量，在使用過程中也非常安全。但是在發(fā)揮這些優(yōu)點(diǎn)之前，首先必須克服這種方法存在的一個(gè)基本缺陷：載體重量同其儲(chǔ)氫量相比實(shí)在是太高了。
　?、诩{米碳存儲(chǔ)的技術(shù)。在該方案中，氫原子存放在顯微水平細(xì)小的碳結(jié)構(gòu)內(nèi)。納米是長(zhǎng)度單位，相當(dāng)于四倍于原子直徑的距離。從長(zhǎng)遠(yuǎn)的觀點(diǎn)看，研究員和工程師們都對(duì)這種方法應(yīng)用于機(jī)動(dòng)車寄予希望。
　　如果解決了氫氣在汽車的儲(chǔ)存問題，人們一般寧愿選擇燃料電池直接使用氫氣，而不希望增加一個(gè)重整裝置再?gòu)钠突蚣状贾兄迫錃?。如果這樣，則又存在一個(gè)大問題，人類社會(huì)必須尋找到一個(gè)廉價(jià)方便的制取氫的方法，建立若干大的氫氣制造工廠，建立一整套加氫站。從尋找新能源的初衷考慮，從化石燃料中制氫的方案被摒除?，F(xiàn)在人們正在嘗試?yán)锰柲芑蝻L(fēng)力發(fā)電，再將水電解制氫，或從某些細(xì)菌、海藻的新陳代謝中制氫等。但氫氣能像汽油那樣大量、廉價(jià)提供給人們的日子還未到來。