电动汽车中的燃料电池

氢在汽车行业的力量

氢是宇宙中最丰富的元素。 随着世界致力于开发更多排放更少污染的可再生能源，生产使用这种高度可用元素的燃料电池技术也很有意义。 其中一项发展是燃料电池电动汽车 (FCEV) 的诞生，它仅使用氢气为发动机提供动力。

燃料电池汽车如何工作？

尽管燃料电池汽车被视为电动汽车，但氢气的反应不同于插电式或电池驱动的混合动力汽车。 氢气可以通过电化学反应产生为汽车提供动力的电力。 压缩氢气被送入机载燃料电池堆，燃料电池堆使用化学能将燃料转化为电能，而不是简单地燃烧气体。 产生的电能随后用于为汽车的电动机提供动力。 因为这个过程不燃烧气体而是转化它，唯一产生的废物是水，所以尾气排放为零。

在燃料电池内，氢气进入阳极并到达催化剂，促进元素氢分离为质子和电子。 这些产生的电子被导电集流器收集，该集流器通过汽车的高压电路为转动车轮的电机和车载电池供电。

关键组件

通过检查汽车的关键部件，可以更深入地了解燃料电池电动汽车的工作原理：

• 辅助电池。 低压电池在牵引电池接合之前提供启动车辆所需的电力。 该电池还为车辆中的配件供电。
• 电池组。 再生制动产生的能量由高压电池存储。 如果需要补充能量，电池还可以为电动牵引电机提供能量。
• 电动牵引电机。 该电机使用来自牵引电池组和燃料电池的电力为车轮提供动力。 一些技术更先进的车辆配备了电动发电机，可同时执行再生和驱动功能。
• 燃料电池组。 使用氧气和氢气发电的膜电极组件
• 电力电子控制器。 该组件管理由牵引电池和燃料电池提供的电能流，以控制电动牵引电机的速度和扭矩。
• 热管理系统。 该冷却系统可维持电动机、燃料电池、电子设备和其他组件的适当工作温度范围。

氢动力汽车的好处

氢动力汽车有很多好处，已应用于该行业的大量时间和发展证明了这一点。

首先，燃料电池电动汽车是零排放汽车。 与历史上使用的化石燃料不同，FCEV 不会产生有害排放物。 唯一的副产品是水和热，使氢成为可持续和零排放的燃料来源。 这降低了车辆的相关成本，因为它们不需要处理和储存有毒物质。 电池的其他成本降低在于它们不需要更换、充电或以其他方式管理，从而降低了劳动力和时间成本。

与汽车的典型内燃机相比，FCEV 的效率等级也有所提高。 氢燃料电池通常拥有 40% 至 60% 的能效等级，而典型的汽油车的效率约为 25%。

FCEV 不仅效率更高，而且还具有强大的可靠性。 这项技术已被证明可以在最恶劣的条件下继续发挥作用，包括低至零下 40 华氏度的寒冷环境以及沙漠和飓风等恶劣天气环境。 即使是勤奋、快节奏的工作环境也可以从实施氢燃料电池汽车中受益。

未来的车辆

毫无疑问，氢动力汽车将在未来占有重要的市场份额。 它们具有广泛的优势，并且只会随着技术的进一步发展而增加。