付甜甜

氢燃料电池目前应用情况

氢能是目前被许多国家看好的，可替代化石燃料的未来清洁型能源。美国著名石油专家埃克诺·米迪斯博士就曾经预测：主宰未来世界的能源将是氢能。在目前各类新能源技术中，燃料电池汽车之所以被认为是终极能源，主要是由于它对环境的污染小，并且能源效率高。由于燃料电池汽车排放的是水，所以可以被认为是真正的清洁能源。目前，各国都在积极投入研究，通过各种方式加快燃料电池技术的研发和产业化进程。

ix35燃料电池车简介

为了抓住燃料电池的发展机遇，近日，现代汽车在首尔车展展出了燃料电池车（FCV）量产车ix35 Fuel Cell。现代曾在2012年9月的巴黎车展上展示过ix35 Fuel Cell，此次展出的是其量产版，这也是现代首款量产FCV。

ix35 Fuel Cell的车身尺寸为长4 410 mm×宽1 820 mm×高1 655 mm，轴距为2 640 mm。配备输出功率为100 kW的燃料电池和锂离子充电电池以及两个氢燃料罐，用来驱动马达。氢燃料罐是两个压力为70 MPa的产品，加满5.6 kg的氢时，续航距离为594 km。锂离子充电电池为锂聚合物充电电池，能量为24 kWh。0～100 km/h的加速时间为12.5 s，极速为 160 km/h。5.6 kg氢气的油箱容量，燃油具有经济性，1 kg氢的行驶里程大约为106 km。氢所占的容积大概是3.7 L汽油的容积。该车的燃效约为28.6(106/3.7=28.6)kg/L。

ix35燃料电池车的动力传动系统由韩国现代麻北（Mabuk）燃料电池研发中心研制完成。这款概念车在投入量产之前，已在欧洲、韩国、美国等地进行了超过200万英里的路试。

现代ix35燃料电池堆

现代汽车选择了ix35为基础作为其第一条燃料电池车生产线，部分原因是常规版本对大众的吸引力。在创建燃料电池车时，韩国现代的工程师们充分考虑并确保了燃料电池堆的安放、氢气罐、电池以及动力传动系统上的其他关键控制系统对汽车的使用不产生任何影响。

新型ix35燃料电池车比传统常规版的ix35车重100 kg。车身底板下方放置的氢气罐的体积比汽油或者柴油的罐都大。这大致相当于436 L（15.4立方英尺）的载货容积。这一阶段生产的所有ix35燃料电池车将只有左驾。

燃料电池堆位于引擎盖下，与其他的部件如高压接线盒和驱动前轮的紧凑的电动马达结合在一起。高压电池和逆变器系统放置于防水壳内，恰好位于车辆和最佳质量部分的下方。车辆中部下方则安装着一块功率为25 kW的高压电池组，安装在车辆中部也是出于整车质量平均分配的考虑。此外，车中还安置有一块12 V的电池，用于车辆启动并向车内辅助设备（例如导航系统）提供电力。

ix35燃料电池的动力系统（BOP）主要包括三个方面：热管理系统（TMS）、空气处理系统（APS）和燃料处理系统（FPS）。

● 在燃料电池堆工作期间产生的热量会影响效率。ix35燃料电池车的热管理系统（TMS）使燃料电池堆的温度保持在一个最佳的水平。

● 燃料电池车燃料电池内部的电化学反应需要可靠稳定的空气供给（氧）。本款ix35燃料电池的空气处理系统（APS）由一个接近无声和快速响应的鼓风机和关闭阀组成。当车辆处于闲置状态时，空气流会自动关闭。

● 燃料处理系统（FPS）把氢罐中的高压氢气转换成能够用于燃料电池堆使用的低压氢气，也可以把残余氢气重新利用。

驾驶模式的ix35燃料电池具有多种工作模式：

● 在燃料电池模式下：燃料电池堆从装载的氢气罐中产生电，然后直接驱动电动机。

● 在动力辅助模式下：燃料电池堆的电力是由用于额外动力的高电压（25 kV）电池增强效率后得到的。

● 在电源充电模式下：燃料电池产生的一部分电力用来供给给电池做后备电源用。

燃料电池车的优势

理论优势：35~70 MPa下的氢气可以在几分钟内快速被“加好油”，相对于纯电动汽车而言，它能够保证汽车行驶万无一失，达到很长的巡航里程。

环保优势：氢燃料电池所需的原料是氢气，氢本身无色、无臭、无毒，十分纯净，所产出的尾气更是无污染的。氢燃料电池具备了无污染、无噪声以及高效率的特点。

能量优势：能量高，存储量大，并且能够更好地产生恒定的能量。

经济优势：氢燃料电池车辆的能耗经济性可达到传统汽油车的2～3倍，从节约能源的角度来看，燃料电池汽车明显优于用内燃机的普通汽车。

燃料电池以及燃料电池车发展

目前，世界化学品生产商塞拉尼斯公司、杜邦公司、巴斯夫公司、燃料电池开发商Ballard动力系统公司、国际燃料电池公司以及汽车生产商戴姆勒-克莱斯勒公司、福特公司、现代汽车、大众汽车公司等，都纷纷开始研发燃料电池和燃料电池车。

燃料电池简单分类

熔融碳酸盐燃料电池（molten carbon fuel cell,MCFC）、固体氧化物燃料电池（solid oxide fuel cell,SOFC）、碱性燃料电池（alkaline fuel cell,AFC）、质子交换膜燃料电池（proton exchange membrane fuel cell,PEMFC）、直接甲醇燃料电池等。