四、燃料電池電動(dòng)汽車的優(yōu)點(diǎn)

　　與傳統(tǒng)汽車、純電動(dòng)汽車技術(shù)相比，燃料電池電動(dòng)汽車具有以下優(yōu)點(diǎn)。

　　①零排放或近似零排放，綠色環(huán)保。燃料電池電動(dòng)汽車在本質(zhì)上是一種零排放汽車，燃料電池沒(méi)有燃燒過(guò)程，若以純氫作燃料，通過(guò)電化學(xué)的方法，將氫和氧結(jié)合，生成物是清潔的水；采用其他富氫有機(jī)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(nèi)燃機(jī)要少得多，且沒(méi)有其他污染排放（如氧化氮、氧化硫、碳?xì)浠锘蛭⒘＃﹩?wèn)題，接近零排放。與傳統(tǒng)汽車相比既減少了機(jī)油泄漏帶來(lái)的水污染，又降低了溫室氣體的排放。

　　②能量轉(zhuǎn)換效率高，節(jié)約能源。燃料電池的能量轉(zhuǎn)換效率極高。燃料電池沒(méi)有活塞或渦輪等機(jī)械部件及中間環(huán)節(jié)，不經(jīng)歷熱機(jī)過(guò)程，不受熱力循環(huán)（卡諾循環(huán)）限制，故能量轉(zhuǎn)換效率高，燃料電池的化學(xué)能轉(zhuǎn)換效率在理論上可達(dá)100%，實(shí)際效率已達(dá)60%～80%，是普通內(nèi)燃機(jī)熱效率的2～3倍（汽油機(jī)和柴油機(jī)汽車整車效率分別為16%-18%和22%～24%）。因此，從節(jié)約能源的角度來(lái)看，燃料電池汽車明顯優(yōu)于使用內(nèi)燃機(jī)的普通汽車。

　　③燃料多樣化，優(yōu)化了能源消耗結(jié)構(gòu)。燃料電池所使用的氫燃料來(lái)源廣泛，自然界中，氫能大量存儲(chǔ)在水中，可采用水分解制氫，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(lái)源的多樣化有利于能源供應(yīng)安全和利用現(xiàn)有的交通基礎(chǔ)設(shè)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(zhuǎn)化為氫能加以有效利用，減少了對(duì)石油資源的依賴，優(yōu)化了交通能源的構(gòu)成。

　　④續(xù)駛里程長(zhǎng)，性能優(yōu)于其他電池的電動(dòng)汽車。采用燃料電池發(fā)電系統(tǒng)作為能量源，克服了純電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程短的缺點(diǎn)，其長(zhǎng)途行駛能力及動(dòng)力性已經(jīng)接近于傳統(tǒng)汽車。燃料電池汽車可以車載發(fā)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(dòng)汽車在成本和整體性能上（特別是行程和補(bǔ)充燃料時(shí)間上）明顯優(yōu)于其他電池的電動(dòng)汽車。

　　⑤過(guò)載能力強(qiáng)。燃料電池除了在較寬的工作范周內(nèi)具有較高的工作效率外，其短時(shí)過(guò)載能力可達(dá)額定功率的200%或更大，更適合于汽車的加速、爬坡等工況．燃料電池的短時(shí)過(guò)載能力可達(dá)200%的額定功率。

　　⑥運(yùn)行平穩(wěn)、低噪聲燃料電池屬于靜態(tài)能量轉(zhuǎn)換裝置，除了空氣壓縮機(jī)和冷卻系統(tǒng)以外無(wú)其他運(yùn)動(dòng)部件，因此與內(nèi)燃機(jī)汽車相比，擺脫了馬達(dá)的轟鳴，運(yùn)行過(guò)程中噪聲和振動(dòng)都較小。

　　五、燃料電池電動(dòng)汽車的缺點(diǎn)

　　①燃料電池汽車的制造成本和使用成本過(guò)高。制約燃料電池汽車推廣應(yīng)用的最大因素之一是燃料電池的生產(chǎn)成本一直居高不下。如何降低燃料電池的生產(chǎn)成本成為燃料電池汽車實(shí)用化的關(guān)鍵。據(jù)美國(guó)能源部測(cè)算，目前燃料電池的生產(chǎn)成本已降為500美元／kN。專家估計(jì)，只有當(dāng)燃料電池的生產(chǎn)成本降至50美元／kW的水平才能為消費(fèi)者所接受．也就是說(shuō)．當(dāng)一臺(tái)80kW的汽車用燃料電池的成本降到目前汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的3500美元的價(jià)格時(shí)，才能創(chuàng)造巨大的市場(chǎng)效益。從市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)學(xué)角度講，高成本很難完成市場(chǎng)化推廣，而無(wú)法實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)化就不可能大規(guī)模批量生產(chǎn)，進(jìn)而成本就無(wú)法降下來(lái)，最終導(dǎo)致成本與銷售的惡性循環(huán)。

　　另一方面，燃料電池汽車的使用成本過(guò)也高，氫氣的售價(jià)并不廉價(jià)，因此燃料電池車的運(yùn)行成本并不令人樂(lè)觀。目前由燃料電池發(fā)電系統(tǒng)提供lkW·h電能的成本遠(yuǎn)高于各種動(dòng)力電池，這從一個(gè)側(cè)面反映了作為汽車動(dòng)力源，燃料電池還有相當(dāng)遠(yuǎn)的距離。

　　②啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，系統(tǒng)抗震能力還需提高。采用氫氣為燃料的FCEV啟動(dòng)時(shí)間一般需要超過(guò)3min，而采用甲醇或者汽油重整技術(shù)的FCEV則長(zhǎng)達(dá)lOmin，比起內(nèi)燃機(jī)汽車啟動(dòng)的時(shí)間長(zhǎng)得多，影響其機(jī)動(dòng)性能。此外，當(dāng)FCEV受到振動(dòng)或者沖擊時(shí)，各種管道的連接和密封的可靠性需要進(jìn)一步的提高，以防止泄漏，降低效率，嚴(yán)重時(shí)引發(fā)安全事故。

　　③經(jīng)濟(jì)且無(wú)污染地獲取純氫燃料還存在技術(shù)難點(diǎn)。通過(guò)重整或改質(zhì)技術(shù)轉(zhuǎn)化傳統(tǒng)的化石燃料獲取純氫天然氣，不僅要消耗大量的能量，而且并沒(méi)有從根本上擺脫對(duì)化石能的依賴，也沒(méi)有從根本上消除對(duì)環(huán)境的污染。自然界中，氫能大量存儲(chǔ)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(shù)科學(xué)家都將目光轉(zhuǎn)向了利用太陽(yáng)能，但是還存在許多技術(shù)障礙。目前，他們正在進(jìn)行太陽(yáng)能分解水制氫、太陽(yáng)能發(fā)電電解水制氫、陽(yáng)光催化光解水制氫、太陽(yáng)能生物制氫等方面的研究。只有到了能以再生性能源廉價(jià)地生產(chǎn)出氫燃料，氫燃料電池民用汽車的燃料問(wèn)題才算獲得了根本性解決。

　　④氫燃料電池汽車燃料的供應(yīng)還有大量的技術(shù)問(wèn)題有待解決。通常氫能以三種狀態(tài)存儲(chǔ)和運(yùn)輸：高壓氣態(tài)、液態(tài)和氫化物形態(tài)。用常用的壓縮氣體罐儲(chǔ)存的氫，只能供燃料電池汽車行駛150km，續(xù)駛里程太短，還不如蓄電池驅(qū)動(dòng)的汽車。由于氫氣是最小的分子，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后果。而在-253℃的條件下儲(chǔ)存液氫的深度制冷技術(shù)目前還很不成熟．就全球來(lái)說(shuō)，目前能夠加液氫的加氫站也沒(méi)有幾家。值得欣慰的是，儲(chǔ)氫材料的開(kāi)發(fā)已取得了一定的進(jìn)展。

　　⑤供應(yīng)燃料輔助設(shè)備復(fù)雜，且質(zhì)量和體積較大在以甲醇或者汽油為燃料的FCEV中，經(jīng)重整器出來(lái)的“粗氫氣”含有使催化劑“中毒”失效的少量有害氣體，必須采用相應(yīng)的凈化裝置進(jìn)行處理，增加了結(jié)構(gòu)和工藝的復(fù)雜性，并使系統(tǒng)變得笨重。目前普遍采用氫氣燃料的FCEV，因需要高壓、低溫和防護(hù)的特種儲(chǔ)存罐，導(dǎo)致體積龐大，也給FCEV的使用帶來(lái)了許多不便。

　　⑥稀有金屬鉑金Pt被大量應(yīng)用也制約著燃料電池電動(dòng)汽車的推廣應(yīng)用。稀有金屬鉑金作為燃料電池必不可少的反應(yīng)催化劑，按照現(xiàn)有燃料電池對(duì)鉑金的消耗量，地球上所有的鉑金儲(chǔ)量都用來(lái)制作車用燃料電池，也只能滿足幾百萬(wàn)輛車的需求。

　　⑦加氫站等基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施建設(shè)幾乎為零，目前全球范圍內(nèi)投入使用的加氫站僅有100多家，且大部分是用于實(shí)驗(yàn)用途的。如果說(shuō)技術(shù)和成本是科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)通過(guò)努力可以自行解決的問(wèn)題，那么相應(yīng)的配套設(shè)施建設(shè)則不是舉一人之力可以完成的，需要國(guó)家政策、產(chǎn)業(yè)鏈條、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等多方面的準(zhǔn)備，并及時(shí)制定完善的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，既涉及城市規(guī)劃、交通、電力等問(wèn)題，又要解決投資和經(jīng)營(yíng)者的獲利問(wèn)題，同時(shí)還要有效解決加氫的核心技術(shù)和統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)等問(wèn)題。對(duì)于有一定行駛區(qū)間的公交車而言，這個(gè)問(wèn)題可能容易解決，但是對(duì)于私家車而言要解決這些問(wèn)題就任重而道遠(yuǎn)了。