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项目七燃料电池电动汽车;项目七燃料电池电动汽车;任务一燃料电池电动汽车概述;学习目标;任务描述;资讯分析;资讯分析;;图7-2燃料电池与内燃机效率对比;（1）燃料电池的能量转换效率极高。因燃料直接通过化学反应产生电能，无热能转换过程，故不受卡诺循环的限制，能量转换效率高，实际能量转换效率高达50%~70%。

（2）零排放或近似零排放。当燃料电池使用氢燃料时，其排放的是水，无污染；当使用甲醇、汽油等其他燃料时，排放的CO比汽油车少1/2。

（3）结构简单、运行平稳。燃料电池堆可由若干个单个电池串联或并联而成，可根据质量分配均衡和空间有效利用的原则，机动灵活地进行配置。

（4）燃料电池无运动部件，振动小、噪声低，零部件对机械加工精度要求不高。

虽然氢燃料电池汽车在环保方面有很大的优势，但是它还处于发展的初级阶段。限制其发展的主要因素有以下几点。

（1）生产成本高。

目前，不论是液态氢、气态氢、储氢金属储存的氢，还有碳水化合物经过重整后转换的氢，都是燃料电池的唯一燃料。氢气的产生、储存、保管、运输和灌装或重整，都比较复杂，对安全性要求很高。燃料电池的生产、运输、储存等成本较高。

（2）使用配套不足。

由于氢燃料的生产、储存、运输等都存在一定的安全隐患，因此加氢站等基础网络设施建设相对落后，这制约着燃料电池汽车的推广。

（3）需要配备辅助电池系统。

燃料电池可以持续发电，但不能充电和回收再生制动的反馈能量。通常在燃料电池汽车上须增加辅助电池，来储存燃料电池富裕的电能和在燃料电池汽车减速时接受再生制动时的能量。;2.国外燃料电池电动汽车的发展情况

美国通用汽车公司在1968年生产出了世界上第一辆以燃料电池为动力源的电动汽车。

该燃料电池电动汽车由厢式货车改装而成，装载了最大功率为150kW的燃料电池系统，燃料采用低温冷藏的液态氢，汽车的续驶里程达到了200km。由于复杂的燃料电池结构庞大，几乎占去了车内所有的空间，加上当时人们的环境保护意识远不如现在深刻，能源供需矛盾也没有现在这样突出，故未继续进行该燃料电池电动汽车的后续开发工作。

20世纪90年代，燃料电池电动汽车技术开始受到人们空前的关注。这是因为燃料电池电动汽车的低排放和高效的燃料利用率，对解决汽车环境污染和缓解能源短缺问题十分有效。世界主要汽车生产大国的政府纷纷制定相关的政策，投入大量的人力、物力研究和开发燃料电池电动汽车，并取得了一系列的成果。现列举几个典型实例来说明国外燃料电池电动汽车的发展概况。

1993年，加拿大Ballard公司研制出了以质子交换膜燃料电池为动力的燃料电池公共汽车，其燃料电池的功率为105kW，可载客20人。

1994年，当时的克莱斯勒公司推出了NECARI（NewElectricCarI）燃料电池轿车，该车采用Ballard公司生产的质子交换膜燃料电池组，功率达50kw，所用燃料为压缩氢气。;1999年，重组后的戴姆勒-克莱斯勒公司研制出了第四代燃料电池车VECAR4，这种5座轿车最高时速可达145km/h。

2000年，美国通用汽车公司成功推出了“氢动一号”氢燃料电动汽车，该车采用液态氢为燃料，最高车速可达140km/h，一次加氢续驶里程为400km。“氢动一号”的诞生标志着燃料电池电动汽车已经从研制向批量化生产迈出了重要一步。

2001年，日本丰田汽车公司推出了FCHV-3运动型多功能汽车（SUV）。该车采用燃料电池+镍氢蓄电池的混合动力驱动形式，燃料电池由丰田公司自己开发，功率为90kW。

2001年6月，丰田汽车公司又推出了FCHV-4型燃料电池电动汽车，动力驱动形式与FCHV-3一样，采用高压氢为燃料，电动机为80永磁同步电动机，一次充氢可续驶250km以上。

2002年，美国通用汽车公司又推出了Hy-wire燃料电池电动汽车。该车燃料电池的功率为94kW（连续）和129kW（峰值），工作电压为125~200V，最高车速达160km/h。

3.国内燃料电池电动汽车的发展情况

从20世纪50年代开始，我国就进行燃料电池相关技术的研究。但直到20世纪90年代，全球环境署支持在中国进行燃料电池公共汽车示范，国内才对其产生浓厚兴趣。从那时起，我国在此方面有了很大进步，并开展了富有成效的燃料电池及燃料电池电动汽车的研究。

1998年，清华大学与北京世纪富原燃料电池公司合作研制出我国第一辆PEM-PC型8座小型电动车。该车装用5kW燃料电池，时速为20km/h，一次加氢可行驶80km。

;2008年奥运期间，我国自主研发的20辆氢燃料电池轿车完成了首次规模化示范运行，用我国的燃料电池电动汽车组成的绿色环保车队接送参赛人员。

上汽、同济大学等研究开发了三代“超越”系列燃料电池轿车动力系统平台和示范车。北京清能华通科技发展有限公司与清华大学等