燃料电池用于新能源汽车哪些场合

1. 电动汽车电池分类

蓄电池和燃料电池。
电动汽车电池的分类是蓄电池和燃料电池。其中蓄电池适用于纯电动汽车，包括铅酸蓄电池、镍氢电池、钠硫电池、二次锂电池、空气电池、三元锂电池。燃料电池用于燃料电池电动汽车，包括碱性燃料电池、磷酸燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、固体氧化物燃料电池、质子交换膜燃料电池、直接甲醇燃料电池。
电动汽车电池的性能参数是，1、电动势。电动势又称电池标准电压或理论电压，为电池断路时正负两极间的电位差。2、额定电压。额定电压指该电化学体系的电池工作时公认的标准电压。3、开路电压。开路电压是无负荷情况下的电池电压。

2. 简述燃料电池电动汽车的优势和面临的问题

(1)优点。与传统汽车、纯电动汽车技术相比，燃料电池电动汽车具有以下优点：①零排放或近似零排放，绿色环保。燃料电池电动汽车在本质上是一种零排放汽车，燃料电池没有燃烧过程，若以纯氢作燃料，通过电化学的方法，将氢和氧结合，生成物是清洁的水；采用其他富氢有机化合物用车载重整器制氢作为燃料电池的燃料，生成物除水之外还可能有少量的C02，但其排放量比内燃机要少得多，且没有其他污染排放（如氧化氮、氧化硫、碳氢化物或微粒）问题，接近零排放。与传统汽车相比既减少了机油泄漏带来的水污染，又降低了温室气体的排放。②能量转换效率高，节约能源。燃料电池的能量转换效率极高。燃料电池没有活塞或涡轮等机械部件及中间环节，不经历热机过程，不受热力循环（卡诺循环）限制，故能量转换效率高，燃料电池的化学能转换效率在理论上可达100%，实际效率已达60%～80%，是普通内燃机热效率的2～3倍(汽油机和柴油机汽车整车效率分别为16%-18%和22%～24%)。因此，从节约能源的角度来看，燃料电池汽车明显优于使用内燃机的普通汽车。③燃料多样化，优化了能源消耗结构。燃料电池所使用的氢燃料来源广泛，自然界中，氢能大量存储在水中，可采用水分解型圆制氢，也可以从可再生能源获得，可取自天然气、丙烷、甲醇、汽油、柴油、煤以及再生能源。燃料来源的多样化有利于能源供应安全和利用现有的交通基础设施（如加油站等）。燃料电池不依赖石油燃料，各种可再生能源可以转化为氢能加以有效利用，减少了对石油资源的依赖，优化了交通能源的构成。④续驶里程长，性能优于其他电池的电动汽车。采用燃料电池发电系统作为能量源，克服了纯电动汽车续驶里程短的缺点，其长途行驶能力及动力性已经接近于传统汽车。燃料电池汽车可以车载发电，只要带上足够的燃料，它可以把我们送到任何想去的地方。燃料电池电动汽车在成本和整体性能上（特别是行程和补充燃料时间上）明显优于其他电池的电动汽车。⑤过载能力强。燃料电池除了在较宽的工作范周内具有较高的工作效率外，其短时过载能力可达额定功率的200%或更大，更适合于汽车的加速、爬坡等工况．燃料电池的短时过载能力可达200%的额定功率。⑥运行平稳、低噪声 燃料电池属于静态能量转换装置，除了空气压缩机和冷却系统以外无其他运动部件，因此与内燃机汽车相比，摆脱了马达的轰鸣，运行过程中噪声和振动都较小。(2)缺点。汽车业界岩租袭普遍认同的一个观点是，燃料电池技术是内燃机技术最好的替代物，代表了汽车未来的发展方向。但如果将发展燃料电池汽车的几个制约因素考虑进来，则会发现燃料电池汽车目前和今后一段时间尚不具备商业化的条件。①燃料电池汽车的制造成本和使用成本过高。制约燃料电池汽车推广应用的最大因素之一是燃料电池的生产成本一直居高不下。如何降低燃料电池的生产成本成为燃料电池汽车实用化的关键。据美国能源部测算，目前燃料电池的生产成本已降为500美元／kN。专家估计，只有当燃料电池的生产成本粗兄降至50美元／kW的水平才能为消费者所接受．也就是说．当一台80kW的汽车用燃料电池的成本降到目前汽油发动机的3500美元的价格时，才能创造巨大的市场效益。从市场经济学角度讲，高成本很难完成市场化推广，而无法实现市场化就不可能大规模批量生产，进而成本就无法降下来，最终导致成本与销售的恶性循环。另一方面，燃料电池汽车的使用成本过也高，氢气的售价并不廉价，因此燃料电池车的运行成本并不令人乐观。目前由燃料电池发电系统提供lkW·h电能的成本远高于各种动力电池，这从一个侧面反映了作为汽车动力源，燃料电池还有相当远的距离。②启动时间长，系统抗震能力还需提高。采用氢气为燃料的FCEV启动时间一般需要超过3min，而采用甲醇或者汽油重整技术的FCEV则长达lOmin，比起内燃机汽车启动的时间长得多，影响其机动性能。此外，当FCEV受到振动或者冲击时，各种管道的连接和密封的可靠性需要进一步的提高，以防止泄漏，降低效率，严重时引发安全事故。③经济且无污染地获取纯氢燃料还存在技术难点。通过重整或改质技术转化传统的化石燃料获取纯氢天然气，不仅要消耗大量的能量，而且并没有从根本上摆脱对化石能的依赖，也没有从根本上消除对环境的污染。自然界中，氢能大量存储在水中，虽然取之不尽，但直接使用热分解或是电解的办法从水中制氢显然不划算。因此多数科学家都将目光转向了利用太阳能，但是还存在许多技术障碍。目前，他们正在进行太阳能分解水制氢、太阳能发电电解水制氢、阳光催化光解水制氢、太阳能生物制氢等方面的研究。只有到了能以再生性能源廉价地生产出氢燃料，氢燃料电池民用汽车的燃料问题才算获得了根本性解决。④氢燃料电池汽车燃料的供应还有大量的技术问题有待解决。通常氢能以三种状态存储和运输：高压气态、液态和氢化物形态。用常用的压缩气体罐储存的氢，只能供燃料电池汽车行驶150km，续驶里程太短，还不如蓄电池驱动的汽车。由于氢气是最小的分子，很容易造成泄漏。哪怕是微量的泄漏，都有可能造成极度可怕的后果。而在-253℃的条件下储存液氢的深度制冷技术目前还很不成熟．就全球来说，目前能够加液氢的加氢站也没有几家。值得欣慰的是，储氢材料的开发已取得了一定的进展。⑤供应燃料辅助设备复杂，且质量和体积较大 在以甲醇或者汽油为燃料的FCEV中，经重整器出来的“粗氢气”含有使催化剂“中毒”失效的少量有害气体，必须采用相应的净化装置进行处理，增加了结构和工艺的复杂性，并使系统变得笨重。目前普遍采用氢气燃料的FCEV，因需要高压、低温和防护的特种储存罐，导致体积庞大，也给FCEV的使用带来了许多不便。⑥稀有金属铂金Pt被大量应用也制约着燃料电池电动汽车的推广应用。稀有金属铂金作为燃料电池必不可少的反应催化剂，按照现有燃料电池对铂金的消耗量，地球上所有的铂金储量都用来制作车用燃料电池，也只能满足几百万辆车的需求。⑦加氢站等基础网络设施建设几乎为零，目前全球范围内投入使用的加氢站仅有100多家，且大部分是用于实验用途的。如果说技术和成本是科研机构和企业通过努力可以自行解决的问题，那么相应的配套设施建设则不是举一人之力可以完成的，需要国家政策、产业链条、基础设施建设等多方面的准备，并及时制定完善的行业标准和规范 加氢站等基础设施建设，既涉及城市规划、交通、电力等问题，又要解决投资和经营者的获利问题，同时还要有效解决加氢的核心技术和统一标准等问题。对于有一定行驶区间的公交车而言，这个问题可能容易解决，但是对于私家车而言要解决这些问题就任重而道远了。

3. 新能源汽车用的是什么电池

新能源汽车电池可以分为两大类，即蓄电池和燃料电池。蓄电池适用于纯新能源汽车，燃料电池专用于燃料电池新能源汽车。所谓新能源汽车，就是指不使用传统石油化学能源的交通工具，使用非传统能源的都是新能源汽车。

（1）铅酸电池纯电动汽车最早使用的是铅酸电池，铅及其氧化物制成作为电极材料，硫酸溶液作为电解液，这是现在大部分电瓶车的动力源，低成本是其最大的优势。但它有两大缺点；

一是比能量低，所占的质量和体积太大，且一次充电行驶里程较短；另一个是使用寿命短，使用成本过高。

（2）镍氢电池镍氢电池是二十世纪九十年代发展起来的一种新型绿色电池，具有高能量、长寿命、无污染等特点。镍氢电池相比铅酸电池有不小的提升，并且电解液不可燃、安全性有保障，制造工艺成熟。但是镍氢电池充电效率一般、无法使用高压快充，因此从锂电池广泛引用之后，镍氢电池在汽车上也有被完全取代的趋势。

（3）锂电池锂电池正是现阶段新能源车的主流选择，锂的化合物（锰酸锂，磷酸铁锂等）作为电极材料，石墨作为负极材料，其优势在于重量轻、储能大、无污染、无记忆效应、使用寿命长。

在同体积重量情况下，锂电池的蓄电能力是镍氢电池的1.6倍，并且人类只开发利用了其理论电量的20%~30%，开发前景非常光明。不过无论任何类型，所有锂电池组都会面临低温这个“天敌”。

4、氢燃料电池氢气是非常理想的清洁能源。特点是无污染，无噪音，高效率，就氢气本身来说，燃烧可以释放大量的能量、低温表现上佳，最重要的加氢的效率高，加氢只需5分钟就能行驶超过600公里。并且这个数据还有提升的空间，以上这些都要远远优于现有的锂电池。

但是氢燃料电池轿车比同类型内燃机车重200多公斤，贵5倍以上。关于氢燃料电池车投入方面，日、韩两国的车企早就开始了研究，如今已经小范围投入到了各自国家的市场中。

扩展材料新能源汽车最大的成本在电池、电机、电控“三大电”系统，而动力电池成本又是重中之重。从新能源汽车的成本构成来看，动力系统合计占比约50%，其中电池占到38%，电控和电机占比约12%。

目前主流的动力电池主要有两类：三元锂电池和磷酸铁锂电池。但目前市面上绝大多数新上市的电动汽车基本都采用三元锂电池，主要原因是三元锂电池的电池能量密度要远高于磷酸铁锂。

（图/文/摄： 问答叫兽） 蔚来EC6 小鹏汽车P7 MARVEL R 岚图FREE 奥迪A4L Model Y @2019

4. 新能源汽车主要使用的电池材料是什么电池

电池的材料是导热硅胶片，这种物质是以有机硅胶为主体，通过添加一些导热材料，混合在一起，这样的材质具有很好的导热性，绝缘性，在车辆连续震动的时候，还可以起到缓冲的作用。

新能源汽车电池可以分为两大类，即蓄电池和燃料电池。蓄电池适用于纯新能源汽车，燃料电池专用于燃料电池新能源汽车。

蓄电池可以归类为铅酸蓄电池、镍基电池（镍一氢及镍一金属氢化物电池、镍一福及镍一锌电池）、钠ß电池（钠一硫电池和钠一氯化镍电池）、二次锂电池、空气电池等类型。燃料电池可以分为碱性燃料电池（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 ）、直接甲醇燃料电池（DMFC ）等类型。

燃料电池由阳极、阴极、电解质和隔膜构成。燃料在阳极氧化，氧化剂在阴极还原。如果在阳极（即外电路的负极，也可称燃料极）上连续供给气态燃料（氢气），而在阴极（即外电路的正极，也可称空气极）上连续供给氧气（或空气），就可以在电极上连续发生电化学反应，并产生电流。

（图/文/摄： 问答叫兽） 蔚来ES8 蔚来ES6 问界M5 蔚来EC6 小鹏汽车P7 传祺GS8 @2019

5. 新能源汽车节能技术都可以应用在哪些方面

1.混合动力汽车应用

在氢动力汽车中使用新能源节能技术，能够真正实现“零排放”，其原理在于氢气在被点燃之后，受到自身性质的影响，从而产生大量的纯净水，此类汽车产生的水对环境的污染非常小，同时也不会对人的身体造成伤害。但由于氢气相对于其他燃料来讲，制造的难度和成本都不低，如果生产的氢气无法符合汽车燃烧的标准，就会使“零排放”无法落实。在此状况下，以氢气作为燃料的此类汽车在实际销售过程中往往价格偏高，且由于技术的原因无法大规模投放在汽车市场和销售店铺。

6. 动力电池在新能源汽车中有哪些典型应用

动力电池可以分为两大类，即蓄电池和燃料电池，他们采用的是蓄电池动力电池外壳，蓄电池适用于纯新能源电动汽车，可以归类为铅酸蓄电池、镍基电池（镍一氢及镍一金属氢化物电池、镍一福及镍一锌电池）、钠?电池（钠一硫电池和钠一氯化镍电池）、二次锂电池、空气电池等类型。而燃料电池专用于燃料电池新能源汽车，可以分为碱性燃料电池(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)、直接甲醇燃料电池(DMFC)等类型。

动力电池组由多个电池串联叠置组成。一个典型的动力电池组大约有96个电池，充电到4.2V的锂离子电池而言，这样的电池组可产生超过400V的总电压。尽管汽车电源系统将动力电池组看作单个高压电池，每次都对整个动力电池组进行充电和放电，但动力电池控制系统必须独立考虑每个电池的情况。如果动力电池组中的一个电池容量稍微低于其他电池，那么经过多个充电/放电周期后，其充电状态将逐渐偏离其它电池。

如果动力电池的充电状态没有周期性地与其它电池平衡，那么它最终将进入深度放电状态，从而导致损坏，并最终形成电池组故障。为防止这种情况发生，每个动力电池的电压都必须监视，以确定充电状态。此外，必须有一个装置让电池单独充电或放电，以平衡这些电池的充电状态。

为了增加续航里程，新能源电动汽车需要大量的锂电池组合模块，每个模块都是由若干个电池盒组合而成，这样，每个电池盒的质量大小对整个电池模块的质量影响很大，为了减轻电池质量，采用铝合金材料来制作动力电池铝壳是必然的选择。

7. 新能源汽车使用什么电池

新能源汽车电池可以分为两大类，即蓄电池和燃料电池。蓄电池适用于纯新能源汽车，燃料电池专用于燃料电池新能源汽车。目前，锂电池无论在能量密度，寿命和环保性能上都具有很大的优势，是动力电池的首选。

首发于驱动视界写文章登录新能源汽车电池概述可以说在纯电动整车中，电池就是他的心脏，同样的，在混合动力整车中，电池也可以认为是另一个心脏。电池通过电源插头进行外部充电，向电动机供电，驱动整车行驶，同时储存制动回收的能量。

目前世界上研发的动力电池最成功的就是化学电池，在充电时，将电能转化为化学能；而在放电时，将化学能转化为电能。

汽车应用中将很多个独立的电化学单元串联起来形成蓄电池组，也即电池包。

以比亚迪电池包为例，该电池包共有10个模组，每个模组10个单体，每个单体3.3V，电池包电压为330V。

电池性能指标电池开路电压：指电池断路时两极之间的电位差；电池工作电压：指电池放电时两极之间的电位差；放电曲线：指在一定放电条件下连续放电时，电池的工作电压随时间的变化曲线；电池容量：指在一定放电条件下，电池输出的电量或有效时间，通常以安时（Ah）表示电池规格；电池能量：指在一定放电条件下，电池对外做功时所输出的电能，单位为Wh或者KWh；比能量：指单位质量的电池所能输出的能量，单位为Wh/kg或KWh/kg；电池功率：指电池在单位时间内输出的能量，单位为W或者KW；比功率：指在短时间内，没单位质量的电池对应的最大功率，单位为W/kg或KW/kg；电池寿命：指用电池的使用时间或充电循环循环次数表示电池的耐用性。

电池分类目前，在汽车中应用到的电池主要有铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池和锂铁电池几大类。表中给出了各种电池的主要性能参数。

同时，很多人还会提到燃料电池，燃料电池是一种原电池，借助于电化学过程，其内部燃烧的化学能直接转化为电能。

它从表面上看同样具有正、负电极和电解质等，像一个蓄电池，但实质上它不能“储电”，而是一个“发电厂”，所以文中将不再讨论。

1.铅酸电池铅酸电池是当今汽车应用中最为普遍采用的蓄电池技术，比如传统的12V车辆电子系统蓄电池就是这种电池。

铅酸电池使用硫酸水溶液为电解质，电极由海绵状铅和海绵状氧化铅制成。铅酸电池需要维护，这意味着需要补充蒸馏水以确保必要的电解液。

铅酸电池至今广泛使用，因为其具有成本低，技术成熟的优势。但由于其能量密度低，温度特性差，并不适用于作为新能源汽车的动力电源。并且如若出现损坏，电解质硫酸会泄露，存在安全隐患。

2.镍镉电池镍镉电池是采用金属镉做负极活性物质、氢氧化镍做正极活性物质的碱性电池。用氢氧化钾水溶液做电解质溶液。

（图/文/摄： 问答叫兽） 蔚来EC6 小鹏汽车P7 MARVEL R 岚图FREE 奥迪A4L Model Y @2019