車載燃料電池

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 初中化學(xué) 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

現(xiàn)在國內(nèi)外電動汽車的蓄電池主要有鉛酸蓄電池、鎘鎳蓄電池、鋅?空氣電池、銀鋅蓄電池、燃料電池等數(shù)種,其中燃料電池是近年來才出現(xiàn)的新事物,被許多人認(rèn)為是一個(gè)發(fā)展方向,因?yàn)榕c其它電池比較,燃料電池具有功率密度高,工作溫度低、起動性能好,運(yùn)動部件少,安全可靠,污染少,噪音低等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。

燃料電池是一種直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電流的電池,它只需要?dú)浜脱踹@兩種元素,利用這兩種元素通過媒介作用轉(zhuǎn)換為電流。氧氣可以直接以空氣中提取,關(guān)鍵是提取氫氣的方法。氫氣就要從汽油、甲醇、乙醇等燃料中提取,燃料電池(FuelCell)也因此得名。

燃料電池是怎樣產(chǎn)生電呢?首先從電解水談起。電解水可將水分解為氧和氫,這是一般化學(xué)知識。而燃料電池將這個(gè)過程反過來做,把氧和氫這兩種氣體化合成水份,并且將由此產(chǎn)生的能量直接轉(zhuǎn)換成電流。在這個(gè)過程中,這兩種氣體不能直接接觸,要用一層電解質(zhì)將它們隔開。電解質(zhì)是由經(jīng)過鍍鉑處理的高分子箔片組成,并只允許兩氣體之一以帶電方式即離子形式通過電解質(zhì)層,當(dāng)離子為氫離子(質(zhì)子),它的每一個(gè)質(zhì)子留下一個(gè)電子,這樣在電解質(zhì)的氫氣一側(cè)形成負(fù)電荷,而在電解質(zhì)的氧氣一側(cè)形成正電荷,從而形成了一定的電壓,有電壓就有電流。 燃料電池做為現(xiàn)代汽車技術(shù)發(fā)展的方向,美歐日等發(fā)達(dá)國家十分重視燃料電池的發(fā)展。世界上第一輛燃料電池作動力的轎車是由奔馳汽車公司制造,于1996年5月在德國柏林向公眾展示。這款稱做“Necar”的轎車不會產(chǎn)生污染物,它向空中排放的是純水蒸氣,不含任何別的物質(zhì),甚至沒有二氧化碳,使用甲醇做燃料。而美國的Abl公司開發(fā)的燃料電池是使用汽油做燃料的,這種車載燃料電池動力系統(tǒng)是由汽油箱、轉(zhuǎn)化器、燃料電池、電動機(jī)組成。其中轉(zhuǎn)化器是將汽油轉(zhuǎn)化為氫氣的設(shè)備,把汽油加熱,直至處于汽化狀態(tài),然后輸入一個(gè)有點(diǎn)火功能的金屬反應(yīng)缸內(nèi),在低氧的狀下通過“不完全燃燒”來產(chǎn)生氫,然后將氫氣輸送到燃料電池。

由于燃料電池構(gòu)造復(fù)雜,生產(chǎn)成本高昂而無法推廣。直至近年進(jìn)行了一系列改進(jìn),燃料電池轎車在價(jià)格上與普通轎車相比約高10%-15%,已居有一定的發(fā)展價(jià)值.


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