氫動(dòng)力電池是什麼概念

【專家解說】：在2008年，我國汽車保有量達(dá)到了接近5100萬輛，根據(jù)估計(jì)，2009年在6200-6250萬輛之間，我們說這個(gè)保有量是真正四輪汽車保有量。而公安部公布的數(shù)據(jù)包括了農(nóng)用車，就是四輪農(nóng)用車。2009年，我國石油對(duì)外依存度已經(jīng)達(dá)到了51.3%，也就是從去年超過了50%。根據(jù)測(cè)算，2008年國內(nèi)汽油、柴油表觀消費(fèi)量為2.225億噸，汽車表觀消費(fèi)量為1.139億噸，剛才說的汽車是含了低速汽車，包括三輪車和一部分摩托車。汽車消費(fèi)占比例是56.3%?？赡芎蛣偛艔埨硎麻L的數(shù)據(jù)有一定出入，這可能是計(jì)算基礎(chǔ)不太一樣造成的。其中有關(guān)汽車汽油的表觀消費(fèi)量是5310萬噸，占比為83.7%。汽車的柴油表觀消費(fèi)量為6080萬噸，占比為43.8%。1 混合動(dòng)力汽車 　　混合動(dòng)力是指那些采用傳統(tǒng)燃料的，同時(shí)配以電動(dòng)機(jī)/發(fā)動(dòng)機(jī)來改善低速動(dòng)力輸出和燃油消耗的車型。按照燃料種類的不同，主要又可以分為汽油混合動(dòng)力和柴油混合動(dòng)力兩種。目前國內(nèi)市場上，混合動(dòng)力車輛的主流都是汽油混合動(dòng)力，而國際市場上柴油混合動(dòng)力車型發(fā)展也很快。 　　混合動(dòng)力汽車的優(yōu)點(diǎn)是：1、采用混合動(dòng)力后可按平均需用的功率來確定內(nèi)燃機(jī)的最大功率，此時(shí)處于油耗低、污染少的最優(yōu)工況下工作。需要大功率內(nèi)燃機(jī)功率不足時(shí)，由電池來補(bǔ)充；負(fù)荷少時(shí)，富余的功率可發(fā)電給電池充電，由于內(nèi)燃機(jī)可持續(xù)工作，電池又可以不斷得到充電，故其行程和普通汽車一樣。2、因?yàn)橛辛穗姵兀?可以十分方便地回收制動(dòng)時(shí)、下坡時(shí)、怠速時(shí)的能量。3、在繁華市區(qū)，可關(guān)停內(nèi)燃機(jī)，由電池單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)“零”排放。4、有了內(nèi)燃機(jī)可以十分方便地解決耗能大的空調(diào)、取暖、除霜等純電動(dòng)汽車遇到的難題。5、可以利用現(xiàn)有的加油站加油，不必再投資。6、可讓電池保持在良好的工作狀態(tài)，不發(fā)生過充、過放，延長其使用壽命，降低成本。 　　缺點(diǎn):長距離高速行駛基本不能省油。 　　2純電動(dòng)汽車 　　電動(dòng)汽車顧名思義就是主要采用電力驅(qū)動(dòng)的汽車，大部分車輛直接采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，有一部分車輛把電動(dòng)機(jī)裝在發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)，也有一部分直接以車輪作為四臺(tái)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子，其難點(diǎn)在于電力儲(chǔ)存技術(shù)。本身不排放污染大氣的有害氣體，即使按所耗電量換算為發(fā)電廠的排放，除硫和微粒外，其它污染物也顯著減少，由于電廠大多建于遠(yuǎn)離人口密集的城市，對(duì)人類傷害較少，而且電廠是固定不動(dòng)的，集中的排放，清除各種有害排放物較容易，也已有了相關(guān)技術(shù)。由于電力可以從多種一次能源獲得，如煤、核能、水力、風(fēng)力、光、熱等，解除人們對(duì)石油資源日見枯竭的擔(dān)心。電動(dòng)汽車還可以充分利用晚間用電低谷時(shí)富余的電力充電，使發(fā)電設(shè)備日夜都能充分利用，大大提高其經(jīng)濟(jì)效益。有關(guān)研究表明，同樣的原油經(jīng)過粗煉，送至電廠發(fā)電，經(jīng)充入電池，再由電池驅(qū)動(dòng)汽車，其能量利用效率比經(jīng)過精煉變?yōu)槠?，再?jīng)汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車高，因此有利于節(jié)約能源和減少二氧化碳的排量，正是這些優(yōu)點(diǎn)，使電動(dòng)汽車的研究和應(yīng)用成為汽車工業(yè)的一個(gè)“熱點(diǎn)”。有專家認(rèn)為，對(duì)于電動(dòng)車而言，目前最大的障礙就是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以及價(jià)格影響了產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程，與混合動(dòng)力相比，電動(dòng)車更需要基礎(chǔ)設(shè)施的配套，而這不是一家企業(yè)能解決的，需要各企業(yè)聯(lián)合起來與當(dāng)?shù)卣块T一起建設(shè)，才會(huì)有大規(guī)模推廣的機(jī)會(huì)。 　　優(yōu)點(diǎn):技術(shù)相對(duì)簡單成熟，只要有電力供應(yīng)的地方都能夠充電。 　　缺點(diǎn): 目前蓄電池單位重量儲(chǔ)存的能量太少，還因電動(dòng)車的電池較貴，又沒形成經(jīng)濟(jì)規(guī)模，故購買價(jià)格較貴，至于使用成本，有些試用結(jié)果比汽車貴，有些結(jié)果僅為汽車的1／3，這主要取決于電池的壽命及當(dāng)?shù)氐挠?、電價(jià)格。 　　3燃料電池汽車 　　燃料電池汽車是指以氫氣、甲醇等為燃料，通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流，依靠電機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車。其電池的能量是通過氫氣和氧氣的化學(xué)作用，而不是經(jīng)過燃燒，直接變成電能或的。燃料電池的化學(xué)反應(yīng)過程不會(huì)產(chǎn)生有害產(chǎn)物，因此燃料電池車輛是無污染汽車，燃料電池的能量轉(zhuǎn)換效率比內(nèi)燃機(jī)要高2～3倍，因此從能源的利用和環(huán)境保護(hù)方面，燃料電池汽車是一種理想的車輛。 　　單個(gè)的燃料電池必須結(jié)合成燃料電池組，以便獲得必需的動(dòng)力，滿足車輛使用的要求。 　　近幾年來，燃料電池技術(shù)已經(jīng)取得了重大的進(jìn)展。世界著名汽車制造廠，如戴姆勒－克萊斯勒、福特、豐田和通用汽車公司已經(jīng)宣布，計(jì)劃在2004年以前將燃料電池汽車投向市場。目前，燃料電池轎車的樣車正在進(jìn)行試驗(yàn)，以燃料電池為動(dòng)力的運(yùn)輸大客車在北美的幾個(gè)城市中正在進(jìn)行示范項(xiàng)目。在開發(fā)燃料電池汽車中仍然存在著技術(shù)性挑戰(zhàn)，如燃料電池組的一體化，提高商業(yè)化電動(dòng)汽車燃料處理器和輔助部汽車制造廠都在朝著集成部件和減少部件成本的方向努力，并已取得了顯著的進(jìn)步。 　　與傳統(tǒng)汽車相比，燃料電池汽車具有以下優(yōu)點(diǎn)： 　　1、零排放或近似零排放。 　　2、減少了機(jī)油泄露帶來的水污染。 　　3、降低了溫室氣體的排放。 　　4、提高了燃油經(jīng)濟(jì)性。 　　5、提高了發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒效率。 　　6、運(yùn)行平穩(wěn)、無噪聲。 　　4氫動(dòng)力汽車 　　氫動(dòng)力汽車是一種真正實(shí)現(xiàn)零排放的交通工具，排放出的是純凈水，其具有無污染，零排放，儲(chǔ)量豐富等優(yōu)勢(shì)，因此，氫動(dòng)力汽車是傳統(tǒng)汽車最理想的替代方案。與傳統(tǒng)動(dòng)力汽車相比，氫動(dòng)力汽車成本至少高出20%。中國長安汽車在2007年完成了中國第一臺(tái)高效零排放氫內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火，并在2008年北京車展上展出了自主研發(fā)的中國首款氫動(dòng)力概念跑車“氫程”。 　　隨著“汽車社會(huì)”的逐漸形成，汽車保有量在不斷地呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，而石油等資源卻捉襟見肘，另一方面，吞下大量汽油的車輛不斷排放著有害氣體和污染物質(zhì)。最終的解決之道當(dāng)然不是限制汽車工業(yè)發(fā)展，而是開放替代石油的新能源，燃料電池車的四輪快速又安靜地滾過路面，轍印出新能源的名字——?dú)洹?　　幾乎所有的世界汽車巨頭都在研制新能源汽車。電曾經(jīng)被認(rèn)為是汽車的未來動(dòng)力，但蓄電池漫長的充電時(shí)間和重量使得人們漸漸對(duì)它興味索然。而目前（指2009年）的電與汽油合用的混合動(dòng)力車只能暫時(shí)性地緩解能源危機(jī)，只能減少但無法擺脫對(duì)石油的依賴。這個(gè)時(shí)候，氫動(dòng)力燃料電池的出現(xiàn)，猶如再造了一艘諾亞方舟，讓人們從危機(jī)中看到無限希望。 　　以氫氣為汽車燃料這種說法剛出來時(shí)嚇人一跳，但事實(shí)上是有根據(jù)的。氫具有很高的能量密度，釋放的能量足以使汽車發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，而且氫與氧氣在燃料電池中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)只生成水，沒有污染。因此，許多科學(xué)家預(yù)言，以氫為能源的燃料電池是21世紀(jì)汽車的核心技術(shù)，它對(duì)汽車工業(yè)的革命性意義，相當(dāng)于微處理器對(duì)計(jì)算機(jī)業(yè)那樣重要 　　優(yōu)點(diǎn)：排放物是純水，行駛時(shí)不產(chǎn)生任何污染物。 　　缺點(diǎn)：氫燃料電池成本過高，而且氫燃料的存儲(chǔ)和運(yùn)輸按照目前的技術(shù)條件來說非常困難，因?yàn)闅浞肿臃浅Ｐ?，極易透過儲(chǔ)藏裝置的外殼逃逸。另外最致命的問題，氫氣的提取需要通過電解水或者利用天然氣，如此一來同樣需要消耗大量能源，除非使用核電來提取，否則無法從根本上降低二氧化碳排放。 　　5燃?xì)馄?　　燃?xì)馄囀侵赣脡嚎s天然氣(CNG)、液化石油氣(LPG)和液化天然氣(LNG)作為燃料的汽車。近年來，世界上各國政府都積極尋求解決這一難題，開始紛紛調(diào)整汽車燃料結(jié)構(gòu)。燃?xì)馄囉捎谄渑欧判阅芎?，可調(diào)正汽車燃料結(jié)構(gòu)，運(yùn)行成本低、技術(shù)成熟、安全可靠，所以被世界各國公認(rèn)為當(dāng)前最理想的替代燃料汽車。 　　目前，燃?xì)馊匀皇鞘澜缙嚧萌剂系闹髁?，在我國代用燃料汽車中占到９０％左右。美國的目?biāo)是，到２０１０年，公共汽車領(lǐng)域有７％的汽車使用天然氣，５０％的出租車和班車改為專用天然氣的汽車；到２０１０年，德國天然氣汽車數(shù)量將達(dá)到１０萬至４０萬輛，加氣站將由目前的１８０座增加到至少３００座。 　　業(yè)內(nèi)專家指出，替代燃料的作用是減輕并最終消除由于石油供應(yīng)緊張帶來的各種壓力以及對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生的負(fù)面影響。近期，中國仍將主要用壓縮天然氣、液化氣、乙醇汽油作汽車的替代燃料。汽車代用燃料能否擴(kuò)大應(yīng)用，取決于中國替代燃料的資源、分布、可利用情況，替代燃料生產(chǎn)與應(yīng)用技術(shù)的成熟程度以及減少對(duì)環(huán)境污染等；替代燃料的生產(chǎn)規(guī)模、投資、生產(chǎn)成本、價(jià)格決定著其與石油燃料的競爭力；汽車生產(chǎn)結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)改進(jìn)必須與燃料相適應(yīng)。 　　以燃?xì)馓娲加蛯⑹侵袊酥潦澜缙嚢l(fā)展的必然趨勢(shì)。我國應(yīng)盡快組織力量，制定出國家級(jí)燃?xì)馄囌??？紤]到我國能源安全主要是石油的狀況，發(fā)展包括燃?xì)馄囋趦?nèi)的各種代用燃料汽車，已是刻不容緩的事，根據(jù)國情應(yīng)該做到： 　　一是要限制燃?xì)鈨r(jià)格，使油、氣價(jià)格之間保持合理的差價(jià)，如四川省、重慶市的油、氣差價(jià)，即可保證燃?xì)馄囘m度發(fā)展； 　　二是鑒于加氣站投資大，回收期長，政府適當(dāng)給予一定補(bǔ)貼，在加氣站售出的氣價(jià)和汽車用戶因用氣節(jié)省的燃料費(fèi)用之間，調(diào)節(jié)好利益分配； 　　三是對(duì)加氣站的所得稅，應(yīng)參照高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)政策，采取免二減三的稅收政策； 　　四是將加氣站用電按照特殊工業(yè)用電對(duì)待，電價(jià)從優(yōu)；另外，對(duì)加氣站用地，能按重大項(xiàng)目和環(huán)保產(chǎn)業(yè)對(duì)待，特事特辦，不要互相推諉、扯皮，積極采用國外先進(jìn)建站標(biāo)準(zhǔn)，科學(xué)確定消防安全距離，節(jié)省土地資源。 　　6生物乙醇汽車 　　乙醇俗稱酒精，通俗些說，使用乙醇為燃料的汽車，也可叫酒精汽車。用乙醇代替石油燃料的活動(dòng)歷史已經(jīng)很長，無論是從生產(chǎn)上和應(yīng)用上的技術(shù)都已經(jīng)很成熟，近來由于石油資源緊張，汽車能源多元化趨向加劇，乙醇汽車又提到議事日程。 　　目前世界上已有40多個(gè)國家，不同程度應(yīng)用乙醇汽車，有的已達(dá)到較大規(guī)模的推廣，乙醇汽車的地位日益提升。 　　在汽車上使用乙醇，可以提高燃料的辛烷值，增加氧含量，使汽車缸內(nèi)燃燒更完全，可以降低尾氣的害物的排放。 　　乙醇汽車的燃料應(yīng)用方式：一、摻燒，指乙醇和汽油摻合應(yīng)用。在混合燃料中，乙醇和容積比例以“E”表示，如乙醇占10%，15%，則用E10，E15來表示，目前，摻燒占乙醇汽車占主要地位。二、純燒，即單燒乙醇，可用E100%表示，目前應(yīng)用并不多，屬于試行階段；三、變性燃料乙醇，指乙醇脫水后，再添加變性劑而生成的乙醇，這也是屬于試驗(yàn)應(yīng)用階步；四、靈活燃料，指燃料既可用汽油，又可以使用乙醇或甲醇與汽油比例混合的燃料，還可以用氫氣，并隨時(shí)可以切換。如福特，豐田汽車均在試驗(yàn)靈活燃料汽車（FFV）