燃料電池用於新能源汽車哪些場合

1. 電動汽車電池分類

蓄電池和燃料電池。
電動汽車電池的分類是蓄電池和燃料電池。其中蓄電池適用於純電動汽車，包括鉛酸蓄電池、鎳氫電池、鈉硫電池、二次鋰電池、空氣電池、三元鋰電池。燃料電池用於燃料電池電動汽車，包括鹼性燃料電池、磷酸燃料電池、熔融碳酸鹽燃料電池、固體氧化物燃料電池、質子交換膜燃料電池、直接甲醇燃料電池。
電動汽車電池的性能參數是，1、電動勢。電動勢又稱電池標准電壓或理論電壓，為電池斷路時正負兩極間的電位差。2、額定電壓。額定電壓指該電化學體系的電池工作時公認的標准電壓。3、開路電壓。開路電壓是無負荷情況下的電池電壓。

2. 簡述燃料電池電動汽車的優勢和面臨的問題

(1)優點。與傳統汽車、純電動汽車技術相比，燃料電池電動汽車具有以下優點：①零排放或近似零排放，綠色環保。燃料電池電動汽車在本質上是一種零排放汽車，燃料電池沒有燃燒過程，若以純氫作燃料，通過電化學的方法，將氫和氧結合，生成物是清潔的水；採用其他富氫有機化合物用車載重整器制氫作為燃料電池的燃料，生成物除水之外還可能有少量的C02，但其排放量比內燃機要少得多，且沒有其他污染排放（如氧化氮、氧化硫、碳氫化物或微粒）問題，接近零排放。與傳統汽車相比既減少了機油泄漏帶來的水污染，又降低了溫室氣體的排放。②能量轉換效率高，節約能源。燃料電池的能量轉換效率極高。燃料電池沒有活塞或渦輪等機械部件及中間環節，不經歷熱機過程，不受熱力循環（卡諾循環）限制，故能量轉換效率高，燃料電池的化學能轉換效率在理論上可達100%，實際效率已達60%～80%，是普通內燃機熱效率的2～3倍(汽油機和柴油機汽車整車效率分別為16%-18%和22%～24%)。因此，從節約能源的角度來看，燃料電池汽車明顯優於使用內燃機的普通汽車。③燃料多樣化，優化了能源消耗結構。燃料電池所使用的氫燃料來源廣泛，自然界中，氫能大量存儲在水中，可採用水分解型圓制氫，也可以從可再生能源獲得，可取自天然氣、丙烷、甲醇、汽油、柴油、煤以及再生能源。燃料來源的多樣化有利於能源供應安全和利用現有的交通基礎設施（如加油站等）。燃料電池不依賴石油燃料，各種可再生能源可以轉化為氫能加以有效利用，減少了對石油資源的依賴，優化了交通能源的構成。④續駛里程長，性能優於其他電池的電動汽車。採用燃料電池發電系統作為能量源，克服了純電動汽車續駛里程短的缺點，其長途行駛能力及動力性已經接近於傳統汽車。燃料電池汽車可以車載發電，只要帶上足夠的燃料，它可以把我們送到任何想去的地方。燃料電池電動汽車在成本和整體性能上（特別是行程和補充燃料時間上）明顯優於其他電池的電動汽車。⑤過載能力強。燃料電池除了在較寬的工作范周內具有較高的工作效率外，其短時過載能力可達額定功率的200%或更大，更適合於汽車的加速、爬坡等工況．燃料電池的短時過載能力可達200%的額定功率。⑥運行平穩、低雜訊 燃料電池屬於靜態能量轉換裝置，除了空氣壓縮機和冷卻系統以外無其他運動部件，因此與內燃機汽車相比，擺脫了馬達的轟鳴，運行過程中雜訊和振動都較小。(2)缺點。汽車業界岩租襲普遍認同的一個觀點是，燃料電池技術是內燃機技術最好的替代物，代表了汽車未來的發展方向。但如果將發展燃料電池汽車的幾個制約因素考慮進來，則會發現燃料電池汽車目前和今後一段時間尚不具備商業化的條件。①燃料電池汽車的製造成本和使用成本過高。制約燃料電池汽車推廣應用的最大因素之一是燃料電池的生產成本一直居高不下。如何降低燃料電池的生產成本成為燃料電池汽車實用化的關鍵。據美國能源部測算，目前燃料電池的生產成本已降為500美元／kN。專家估計，只有當燃料電池的生產成本粗兄降至50美元／kW的水平才能為消費者所接受．也就是說．當一台80kW的汽車用燃料電池的成本降到目前汽油發動機的3500美元的價格時，才能創造巨大的市場效益。從市場經濟學角度講，高成本很難完成市場化推廣，而無法實現市場化就不可能大規模批量生產，進而成本就無法降下來，最終導致成本與銷售的惡性循環。另一方面，燃料電池汽車的使用成本過也高，氫氣的售價並不廉價，因此燃料電池車的運行成本並不令人樂觀。目前由燃料電池發電系統提供lkW·h電能的成本遠高於各種動力電池，這從一個側面反映了作為汽車動力源，燃料電池還有相當遠的距離。②啟動時間長，系統抗震能力還需提高。採用氫氣為燃料的FCEV啟動時間一般需要超過3min，而採用甲醇或者汽油重整技術的FCEV則長達lOmin，比起內燃機汽車啟動的時間長得多，影響其機動性能。此外，當FCEV受到振動或者沖擊時，各種管道的連接和密封的可靠性需要進一步的提高，以防止泄漏，降低效率，嚴重時引發安全事故。③經濟且無污染地獲取純氫燃料還存在技術難點。通過重整或改質技術轉化傳統的化石燃料獲取純氫天然氣，不僅要消耗大量的能量，而且並沒有從根本上擺脫對化石能的依賴，也沒有從根本上消除對環境的污染。自然界中，氫能大量存儲在水中，雖然取之不盡，但直接使用熱分解或是電解的辦法從水中制氫顯然不劃算。因此多數科學家都將目光轉向了利用太陽能，但是還存在許多技術障礙。目前，他們正在進行太陽能分解水制氫、太陽能發電電解水制氫、陽光催化光解水制氫、太陽能生物制氫等方面的研究。只有到了能以再生性能源廉價地生產出氫燃料，氫燃料電池民用汽車的燃料問題才算獲得了根本性解決。④氫燃料電池汽車燃料的供應還有大量的技術問題有待解決。通常氫能以三種狀態存儲和運輸：高壓氣態、液態和氫化物形態。用常用的壓縮氣體罐儲存的氫，只能供燃料電池汽車行駛150km，續駛里程太短，還不如蓄電池驅動的汽車。由於氫氣是最小的分子，很容易造成泄漏。哪怕是微量的泄漏，都有可能造成極度可怕的後果。而在-253℃的條件下儲存液氫的深度製冷技術目前還很不成熟．就全球來說，目前能夠加液氫的加氫站也沒有幾家。值得欣慰的是，儲氫材料的開發已取得了一定的進展。⑤供應燃料輔助設備復雜，且質量和體積較大 在以甲醇或者汽油為燃料的FCEV中，經重整器出來的「粗氫氣」含有使催化劑「中毒」失效的少量有害氣體，必須採用相應的凈化裝置進行處理，增加了結構和工藝的復雜性，並使系統變得笨重。目前普遍採用氫氣燃料的FCEV，因需要高壓、低溫和防護的特種儲存罐，導致體積龐大，也給FCEV的使用帶來了許多不便。⑥稀有金屬鉑金Pt被大量應用也制約著燃料電池電動汽車的推廣應用。稀有金屬鉑金作為燃料電池必不可少的反應催化劑，按照現有燃料電池對鉑金的消耗量，地球上所有的鉑金儲量都用來製作車用燃料電池，也只能滿足幾百萬輛車的需求。⑦加氫站等基礎網路設施建設幾乎為零，目前全球范圍內投入使用的加氫站僅有100多家，且大部分是用於實驗用途的。如果說技術和成本是科研機構和企業通過努力可以自行解決的問題，那麼相應的配套設施建設則不是舉一人之力可以完成的，需要國家政策、產業鏈條、基礎設施建設等多方面的准備，並及時制定完善的行業標准和規范 加氫站等基礎設施建設，既涉及城市規劃、交通、電力等問題，又要解決投資和經營者的獲利問題，同時還要有效解決加氫的核心技術和統一標准等問題。對於有一定行駛區間的公交車而言，這個問題可能容易解決，但是對於私家車而言要解決這些問題就任重而道遠了。

3. 新能源汽車用的是什麼電池

新能源汽車電池可以分為兩大類，即蓄電池和燃料電池。蓄電池適用於純新能源汽車，燃料電池專用於燃料電池新能源汽車。所謂新能源汽車，就是指不使用傳統石油化學能源的交通工具，使用非傳統能源的都是新能源汽車。

（1）鉛酸電池純電動汽車最早使用的是鉛酸電池，鉛及其氧化物製成作為電極材料，硫酸溶液作為電解液，這是現在大部分電瓶車的動力源，低成本是其最大的優勢。但它有兩大缺點；

一是比能量低，所佔的質量和體積太大，且一次充電行駛里程較短；另一個是使用壽命短，使用成本過高。

（2）鎳氫電池鎳氫電池是二十世紀九十年代發展起來的一種新型綠色電池，具有高能量、長壽命、無污染等特點。鎳氫電池相比鉛酸電池有不小的提升，並且電解液不可燃、安全性有保障，製造工藝成熟。但是鎳氫電池充電效率一般、無法使用高壓快充，因此從鋰電池廣泛引用之後，鎳氫電池在汽車上也有被完全取代的趨勢。

（3）鋰電池鋰電池正是現階段新能源車的主流選擇，鋰的化合物（錳酸鋰，磷酸鐵鋰等）作為電極材料，石墨作為負極材料，其優勢在於重量輕、儲能大、無污染、無記憶效應、使用壽命長。

在同體積重量情況下，鋰電池的蓄電能力是鎳氫電池的1.6倍，並且人類只開發利用了其理論電量的20%~30%，開發前景非常光明。不過無論任何類型，所有鋰電池組都會面臨低溫這個「天敵」。

4、氫燃料電池氫氣是非常理想的清潔能源。特點是無污染，無噪音，高效率，就氫氣本身來說，燃燒可以釋放大量的能量、低溫表現上佳，最重要的加氫的效率高，加氫只需5分鍾就能行駛超過600公里。並且這個數據還有提升的空間，以上這些都要遠遠優於現有的鋰電池。

但是氫燃料電池轎車比同類型內燃機車重200多公斤，貴5倍以上。關於氫燃料電池車投入方面，日、韓兩國的車企早就開始了研究，如今已經小范圍投入到了各自國家的市場中。

擴展材料新能源汽車最大的成本在電池、電機、電控「三大電」系統，而動力電池成本又是重中之重。從新能源汽車的成本構成來看，動力系統合計佔比約50%，其中電池佔到38%，電控和電機佔比約12%。

目前主流的動力電池主要有兩類：三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池。但目前市面上絕大多數新上市的電動汽車基本都採用三元鋰電池，主要原因是三元鋰電池的電池能量密度要遠高於磷酸鐵鋰。

（圖/文/攝： 問答叫獸） 蔚來EC6 小鵬汽車P7 MARVEL R 嵐圖FREE 奧迪A4L Model Y @2019

4. 新能源汽車主要使用的電池材料是什麼電池

電池的材料是導熱硅膠片，這種物質是以有機硅膠為主體，通過添加一些導熱材料，混合在一起，這樣的材質具有很好的導熱性，絕緣性，在車輛連續震動的時候，還可以起到緩沖的作用。

新能源汽車電池可以分為兩大類，即蓄電池和燃料電池。蓄電池適用於純新能源汽車，燃料電池專用於燃料電池新能源汽車。

蓄電池可以歸類為鉛酸蓄電池、鎳基電池（鎳一氫及鎳一金屬氫化物電池、鎳一福及鎳一鋅電池）、鈉ß電池（鈉一硫電池和鈉一氯化鎳電池）、二次鋰電池、空氣電池等類型。燃料電池可以分為鹼性燃料電池（AFC）、磷酸燃料電池（PAFC）、熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC ）、固體氧化物燃料電池（SOFC）、質子交換膜燃料電池（PEMFC ）、直接甲醇燃料電池（DMFC ）等類型。

燃料電池由陽極、陰極、電解質和隔膜構成。燃料在陽極氧化，氧化劑在陰極還原。如果在陽極（即外電路的負極，也可稱燃料極）上連續供給氣態燃料（氫氣），而在陰極（即外電路的正極，也可稱空氣極）上連續供給氧氣（或空氣），就可以在電極上連續發生電化學反應，並產生電流。

（圖/文/攝： 問答叫獸） 蔚來ES8 蔚來ES6 問界M5 蔚來EC6 小鵬汽車P7 傳祺GS8 @2019

5. 新能源汽車節能技術都可以應用在哪些方面

1.混合動力汽車應用

在氫動力汽車中使用新能源節能技術，能夠真正實現「零排放」，其原理在於氫氣在被點燃之後，受到自身性質的影響，從而產生大量的純凈水，此類汽車產生的水對環境的污染非常小，同時也不會對人的身體造成傷害。但由於氫氣相對於其他燃料來講，製造的難度和成本都不低，如果生產的氫氣無法符合汽車燃燒的標准，就會使「零排放」無法落實。在此狀況下，以氫氣作為燃料的此類汽車在實際銷售過程中往往價格偏高，且由於技術的原因無法大規模投放在汽車市場和銷售店鋪。

6. 動力電池在新能源汽車中有哪些典型應用

動力電池可以分為兩大類，即蓄電池和燃料電池，他們採用的是蓄電池動力電池外殼，蓄電池適用於純新能源電動汽車，可以歸類為鉛酸蓄電池、鎳基電池（鎳一氫及鎳一金屬氫化物電池、鎳一福及鎳一鋅電池）、鈉?電池（鈉一硫電池和鈉一氯化鎳電池）、二次鋰電池、空氣電池等類型。而燃料電池專用於燃料電池新能源汽車，可以分為鹼性燃料電池(AFC)、磷酸燃料電池(PAFC)、熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)、固體氧化物燃料電池(SOFC)、質子交換膜燃料電池(PEMFC)、直接甲醇燃料電池(DMFC)等類型。

動力電池組由多個電池串聯疊置組成。一個典型的動力電池組大約有96個電池，充電到4.2V的鋰離子電池而言，這樣的電池組可產生超過400V的總電壓。盡管汽車電源系統將動力電池組看作單個高壓電池，每次都對整個動力電池組進行充電和放電，但動力電池控制系統必須獨立考慮每個電池的情況。如果動力電池組中的一個電池容量稍微低於其他電池，那麼經過多個充電/放電周期後，其充電狀態將逐漸偏離其它電池。

如果動力電池的充電狀態沒有周期性地與其它電池平衡，那麼它最終將進入深度放電狀態，從而導致損壞，並最終形成電池組故障。為防止這種情況發生，每個動力電池的電壓都必須監視，以確定充電狀態。此外，必須有一個裝置讓電池單獨充電或放電，以平衡這些電池的充電狀態。

為了增加續航里程，新能源電動汽車需要大量的鋰電池組合模塊，每個模塊都是由若干個電池盒組合而成，這樣，每個電池盒的質量大小對整個電池模塊的質量影響很大，為了減輕電池質量，採用鋁合金材料來製作動力電池鋁殼是必然的選擇。

7. 新能源汽車使用什麼電池

新能源汽車電池可以分為兩大類，即蓄電池和燃料電池。蓄電池適用於純新能源汽車，燃料電池專用於燃料電池新能源汽車。目前，鋰電池無論在能量密度，壽命和環保性能上都具有很大的優勢，是動力電池的首選。

首發於驅動視界寫文章登錄新能源汽車電池概述可以說在純電動整車中，電池就是他的心臟，同樣的，在混合動力整車中，電池也可以認為是另一個心臟。電池通過電源插頭進行外部充電，向電動機供電，驅動整車行駛，同時儲存制動回收的能量。

目前世界上研發的動力電池最成功的就是化學電池，在充電時，將電能轉化為化學能；而在放電時，將化學能轉化為電能。

汽車應用中將很多個獨立的電化學單元串聯起來形成蓄電池組，也即電池包。

以比亞迪電池包為例，該電池包共有10個模組，每個模組10個單體，每個單體3.3V，電池包電壓為330V。

電池性能指標電池開路電壓：指電池斷路時兩極之間的電位差；電池工作電壓：指電池放電時兩極之間的電位差；放電曲線：指在一定放電條件下連續放電時，電池的工作電壓隨時間的變化曲線；電池容量：指在一定放電條件下，電池輸出的電量或有效時間，通常以安時（Ah）表示電池規格；電池能量：指在一定放電條件下，電池對外做功時所輸出的電能，單位為Wh或者KWh；比能量：指單位質量的電池所能輸出的能量，單位為Wh/kg或KWh/kg；電池功率：指電池在單位時間內輸出的能量，單位為W或者KW；比功率：指在短時間內，沒單位質量的電池對應的最大功率，單位為W/kg或KW/kg；電池壽命：指用電池的使用時間或充電循環循環次數表示電池的耐用性。

電池分類目前，在汽車中應用到的電池主要有鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池和鋰鐵電池幾大類。表中給出了各種電池的主要性能參數。

同時，很多人還會提到燃料電池，燃料電池是一種原電池，藉助於電化學過程，其內部燃燒的化學能直接轉化為電能。

它從表面上看同樣具有正、負電極和電解質等，像一個蓄電池，但實質上它不能「儲電」，而是一個「發電廠」，所以文中將不再討論。

1.鉛酸電池鉛酸電池是當今汽車應用中最為普遍採用的蓄電池技術，比如傳統的12V車輛電子系統蓄電池就是這種電池。

鉛酸電池使用硫酸水溶液為電解質，電極由海綿狀鉛和海綿狀氧化鉛製成。鉛酸電池需要維護，這意味著需要補充蒸餾水以確保必要的電解液。

鉛酸電池至今廣泛使用，因為其具有成本低，技術成熟的優勢。但由於其能量密度低，溫度特性差，並不適用於作為新能源汽車的動力電源。並且如若出現損壞，電解質硫酸會泄露，存在安全隱患。

2.鎳鎘電池鎳鎘電池是採用金屬鎘做負極活性物質、氫氧化鎳做正極活性物質的鹼性電池。用氫氧化鉀水溶液做電解質溶液。

（圖/文/攝： 問答叫獸） 蔚來EC6 小鵬汽車P7 MARVEL R 嵐圖FREE 奧迪A4L Model Y @2019