高效能低污染是新世纪能源的主调,而燃料电池进人汽车工业,是20世纪90年代以来 燃料电池快速开展的成果。燃料电池是一种将燃料的化学能间接转换成电能的安装。那种 电池与干电池和蓄电池差别。它的化学燃料贮存在电池的外部,通过燃料在电池内部的化学 反响供给电能。
事实上,燃料电池的发电效率比如今的火力发电还要高,因而称它为“新型发 电机”似乎更适宜些。但它又比一般发电机优胜,在发电的同时还可获得量量优良的水蒸气, 既能发电,又可供热,因而其总的热效率可到达80%以上。燃料电池在构造上与蓄电池类似, 也是由正极、负极和电解量构成。
正极和负极大多接纳铁和镍等惰性、微孔质料造成。从电 池的正极把空气或者氧气输送进去,从负极将氢气或碳氢化合物、甲醇、甲烷、天然气、煤气、 一氧化碳等气体燃料输送进去。那时,在电池内部气体燃料和氧发作电化学反响。于是,燃 料的化学能便间接改变成了电能。
燃料电池的电化学反响原理是:氢气与氧气发作氧 化反响,生成水并释放出热能。做为燃料的氢在负极上与电解量一路停止氧化反响,生成带 正电的离子和带负电的电子。电子通过外电路跑到正极上,与做为氧化剂的氧和电解量一路 停止复原反响,最初生成带负电的离子。
带正电离子和负离子在电解量中连系而生成水蒸气。因而,若是能不竭地把燃料供应电池,并及时把电极上的反响产品和废电解量排走,就能 持续不竭地获得电能和水蒸气。燃料电池的长处是它的发电效率高,并且不变,是所有发电安装直达换效率更高的,目前 已到达50% ~70%,估计未来可到达80%。
它另一个长处是无污染和噪声。它的体积小,重 量轻,利用寿命长,单元体积输出的功率大,能够实现大功率供电,因而最合适做为电动汽车 的动力源。其实,燃料电池的原理早在100多年前就被人们发现了。正式的燃料电池产物是 在1958年问世的。20世纪90年代后,燃料电池公共汽车已在美国华盛顿、洛杉矶和加拿大 温哥华等城市相继呈现。
1996年,芝加哥将现有的所有公共汽车,改拆上燃料电池。目前,美 国通用汽车公司和德国奔跑汽车公司研造和开发的燃料电池均已获得打破。