1、燃料电池简介
燃料电池，英语为Fuelcell，德语为Brennstoffzellen，其最主要的优点是热效率高和污染极低甚至达到零污染。燃料电池将化学能转变为电能，到达驱动轮后综合效率约为34％，而传统的发动机将化学能转变为机械能，到达驱动轮后的综合效率仅为12％左右，这意味着燃料电池比一般的发动机更加节能。以氢气为燃料的燃料电池经过化学反应后的产物只有水，其排放出的尾气对环境几乎没有任何污染。
按电解质类型不同分，燃料电池主要分为5种：碱性燃料电池(AFC)、磷酸燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)、质子交换膜燃料电池(PEMFC)等。它们的操作温度在25℃到1000℃之间，响应时间也在3分钟到10个小时之间不等，而比功率则在15W/kg到1000比功率W/kg之间不等，当然成本价格也有很大的差异。质子交换膜燃料电池(PEMFC)所具备的特性如能量密度、操作温度、耐二氧化碳能力以及耐振动冲击能力等，最适合用作电动汽车的动力电源，这种电池将有成为继内燃机之后的汽车最佳动力源之一，是内燃机最强有力的竞争者。
2、燃料电池的原理及存在的问题
我们以应用在汽车上的质子交换膜燃料电池为例，简单介绍其反应原理。
质子交换膜燃料电池电池以铂(Pt)为电极催化剂，纯氢为燃料，空气或氧气为氧化剂。它的最大特点是可以在室温条件下启动，电池寿命长(10年以上)，相比其他类型的燃料电池能量输出效率高。电池工作时，纯氢在阳极发生氧化反应，并向外电路放出电子；氧化剂在阴极处从外电路获得电子，发生还原反应；电子通过外电路由阳极流向阴极，从而产生电流，完成由化学能向电能的直接转化过程。
目前，汽车用燃料电池急需解决的关键问题是如何提高车用燃料电池单位质量和体积、电流密度及功率，以及提高车辆所必需的快速起动和动力响应能力。此外，为保证安全性能致使制造工艺复杂，成本偏高也是阻碍燃料电池大规模进入市场的主要因素。
3、国际及国内燃料电池发展现状
现今燃料电池在国内外已经被认可为今后动力技术发展的大方向，美国、欧洲和日本的各大汽车公司纷纷投入巨资进行燃料电池汽车的研发和实验，各国政府也在政策法规上给予了极大的支持。近期联合国开发计划署（UNPD）出资在全球5个国家6个城市进行燃料电池公共汽车的示范运行。斯图加特大学汽车系已经开设了燃料电池的专门课程，可见燃料电池技术在国外已经日趋成熟。
戴姆勒-奔驰汽车公司从1993年到2000年先后推出了NecarI到NecarV和Nebas等系列燃料电池概念车。在上文提到的在欧洲已经开始实施的“欧洲清洁城市运输项目（CUTE）”中戴姆勒-奔驰汽车公司功不可没。宝马车公司与德尔福公司合作开发车用固体氧化物燃料电池（IFC），并将其运用在7系轿车。
通用公司继AUTOnomy燃料电池概念车在2002年底特律车展上亮相之后，又推出了Hy-Wire全新概念车， 该车的安全极速可达到160公里/小时。另外，美国联邦快递公司从2003年6月开始在东京都市区使用“氢动三号”作为邮件的运送车辆。福特汽车公司采用最新的混合动力电动汽车技术与先进的新式燃料电池也已经打造出一款全新的高效率、零排放名为“焦点”（Focus）的轿车。日本自2003年起对燃料电池汽车实施免税制度以鼓励其发展。丰田公司在2002年底宣布在日、美销售燃料电池车，和日产合作开发混合动力电动车。
在国内对燃料电池的研究已经被列入国家863计划，目前有中国科学院大连化学物理研究所燃料电池工程中心、清华大学和同济大学等三家学术科研机构积极开展对燃料电池的研究工作，有报道说今年将有若干辆燃料电池试验车辆在上海和北京试运行。并且报道上说我国在燃料电池及电动车领域的研究水平与发达国家相差无几，而且有关专家指出，我国完全有能力在这一领域赶超世界先进水平，我们盼望着这一天的早日到来。（思途）
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