5、燃料電池

　　簡單地說，燃料電池（Fuel Cell）是一種將存在于燃料與氧化劑中的化學能直接轉化為電能的發電裝置。燃料和空氣分別送進燃料電池，電就被奇妙地生產出來。它從外表上看有正負極和電解質等，像一個蓄電池，但實質上它不能“儲電”而是一個“發電廠”。

　　最有望用于汽車的是質子交換膜燃料電池。它的工作原理是：將氫氣送到負極，經過催化劑（鉑）的作用，氫原子中兩個電子被分離出來，這兩個電子在正極的吸引下，經外部電路產生電流，失去電子的氫離子（質子）可穿過質子交換膜（即固體電解質），在正極與氧原子和電子重新結合為水。由于氧可以從空氣中獲得，只要不斷給負極供應氫，并及時把水（蒸汽）帶走，燃料電池就可以不斷地提供電能

　　三、新能源汽車電池能用多久

　　雖然現在相比于傳統燃油車，電動汽車充電的費用可謂低廉，但是由于電動汽車本身售價高，而且電池使用壽命相對不長，更換電池也將是一筆巨大的開支，因此成本障礙“電池維修養護已成為現在普及電動汽車的”攔路虎“。 對于一輛電動汽車而言，其電池續航里程越大自然會帶來更多的便利，其中越大的續航里程就意味著充電的頻率就越低。

　　然而電動轎車的壽命決定于電機。驅動電機不同，其成本也差異甚大，若采用直流有刷電機，車載電源可直接供給電機，使用這種電機采用晶閘管式控制器斬波方式調速。

　　電池的壽命有”干貯存壽命“和”濕貯存壽命“。這兩個概念僅是針對電池自放電大小而言的，并非電池的實際使用期限。電池的真正壽命是指電池實際使用的時間長短。

　　對一次電池而言，電池的壽命是表征給出額定容量的工作時間（與放電倍率大小有關）。

　　對二次電池而言，電池的壽命分充放電循環壽命和濕擱置使用壽命兩種。

　　充放電循環壽命，是衡量二次電池性能的一個重要參數。經受一次充電和放電，稱為一次循環（或一個周期）。在一定的充放電制度下，電池容量降至某一規定值之前，電池能耐受的充放電次數，稱為二次電池的充放電循環壽命。充放電循環壽命越長，電池的性能越好。在目前常用的二次電池中，鎘鎳電池的充放電循環壽命500～800次，鉛酸電池200～500次，鋰離子電池600～1000次，鋅銀電池很短，約100次左右。

　　二次電池的充放電循環壽命與放電深度、溫度、充放電制式等條件有關。所謂”放電深度“是指電池放出的容量占額定容量的百分數。減少放電深度（即”淺放電“），二次電池的充放電循環壽命可以大大延長。

　　濕擱置使用壽命，也是衡量二次電池性能的重要參數之一。它是指電池加入了電解液后開始進行充放電循環直至充放電循環壽命終止的時間（包括充放電循環過程中電池處于放電態濕擱置的時間）。濕擱置使用壽命越長，電池性能越好。在目前常用的電池中，鎘鎳電池濕擱置使用壽命2～3年，鉛酸電池3～5年，鋰離子電池5～8年，鋅銀電池最短，只有1年左右。另外，電池的性能還有：低溫性能、耐過充電能力、安全性能等。

　　四、新能源汽車電池使用注意事項

　　1.起步請輕踩

　　新能源汽車在起步時如果猛踩加速，會導致電池大電流放電，大電流放電容易產生硫酸鉛結晶，從而損害電池極板的物理性能，影響使用壽命。所以在此提醒廣大車主，起步勿著急。

　　2.防止暴曬及過冷

　　新能源汽車如果長時間在陽光下暴曬會溫度過高的環境會使蓄電池內部壓力增加而使電池失水，引發電池活性下降，加速極板老化;而如果長時間在寒冷環境停止的話，將會對續航能力產生急劇下滑的影響，并且對電池組性能會產生不利影響。有不少北方地區車主反映，新能源車輛在冬季行駛都不敢打開空調，就是擔心續航能力會更差。

　　3.充電時間不是越長越好

　　新能源汽車切忌過度充電、過度放電和充電不足，這些都會縮短電瓶壽命。在使用過程中，應根據實際車輛情況來決定充電時間及頻率，如果電量表指示燈亮起應盡快充電，否則導致電瓶過度放電會影響壽命。并且充電時間不宜過長，否則會形成過度充電，使電瓶發熱。如充電過程電瓶溫度超過65%C時，應當立即停止充電，以免發生危險。

　　4.養成定期檢查的好習慣

　　不論是傳動驅動汽車，還是新能源汽車，對汽車情況定期檢查都是必不可少的一個環節。如果在使用過程中，新能源汽車的續行里程突然大幅度下降，則很有可能是電池組中最少有一塊電池出現問題，這時應立即趕往修理廠及時處理。

　　五、新能源汽車主流動力電池發展分析

　　當前比較主流的電池包括超級電容器、金屬氫化物鎳電池、鋰離子電池、燃料電池。超級電容器的特點是可承受瞬間大電流充放電，但儲電量低，不能驅動車輛長時間的使用；金屬氫化物電池具備大電流充放電能力，安全性好，但是比容量低，體積較大；鋰離子電池的電壓在這幾類電池中最高，比容量高，但它的是安全性、低溫性能差；燃料電池從去年開始走進更多人的視線，能量儲備充足，可快速補充燃料，但成本高，瞬間輸出能力差，致命的缺陷是不能進行能量的回饋，導致驅動的車輛不能只用燃料電池實現剎車時能量的回收。

　　目前市場的主流的新能源汽車包括日產聆風、豐田普銳斯、雪佛蘭沃藍達等，當然還有紅得發紫的特斯拉ModelS。這四款車無一例外地都采用了鋰電池或鎳氫電池，因此也可以看出，在上述四種動力電池中，鋰電池與鎳氫電池是競爭最為激烈的兩類電池。許多業內人士對功率密度、能量密度、最大容量等參數各有說辭。

　　實際上，并非所有的參數都高才是最好的（當然也不可能實現）。匡德志指出，功率密度跟電池的應用領域直接相關，如果用在混合動力車對功率要求較高的領域，必然要求功率密度也較大；如果用在純電動車對功率要求不高但儲能要求較高的領域，功率密度要求則可以降低一些，但能量密度要夠大。匡德志強調，不論是鎳氫電池還是鋰電池，它的功率密度和能量密度都可以通過電池設計者根據應用情況進行調整。

　　電池各項性能的關系

　　此外，動力電池的各項性能是相互平衡的，或者說“牽制”的，電池性能的優劣不取決于單個電池的某項特性，而取決于綜合性能。從上圖中我們可以看出，容量與耐久性、高溫性能與低溫性能、散熱性與絕緣性、容忍性與成本是四組互相“矛盾”的參數。因此，匡德志強調，只有綜合考慮電池性能參數與環境之間的關系，才能真正具有應用價值。