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新能源汽车燃料电池在航天和民用发电中的发展历史

【摘要】:20世纪六七十年代,美国首先将燃料电池用于航天,作为航天飞机的主要电源。此后,美国等西方各国将燃料电池的研究转向民用发电和作为汽车、潜艇等的动力源。美国福特汽车公司现已研制出从汽油中提取氢的新型燃料电池,其燃料效率比发动机提高1倍,而产生的污染则只有发动机的5%。

20世纪六七十年代,美国首先将燃料电池用于航天,作为航天飞机的主要电源。此后,美国等西方各国将燃料电池的研究转向民用发电和作为汽车、潜艇等的动力源。世界各著名汽车公司相继投入较多的人力和物力,开展燃料电池电动汽车的开发研究。在北美,各大汽车公司加入了美国政府支持的国际燃料电池联盟,各公司分别承担相应的任务,生产以新的燃料电池作动力的汽车。美国通用汽车公司在美国能源部的资助下,推出了以质子交换膜燃料电池(PEMFC,也称为离子交换膜燃料电池或固体高聚合物电解质燃料电池)和蓄电池并用提供动力的轿车。美国福特汽车公司现已研制出从汽油中提取氢的新型燃料电池,其燃料效率发动机提高1倍,而产生的污染则只有发动机的5%。燃料电池电动汽车的发展历史如表4-1-1所示。

表4-1-1 燃料电池电动汽车的发展历史

续表

目前,所有领先的汽车制造厂都在积极开发燃料电池发动机技术,并且许多国家在燃料电池的研究方面取得了可喜的成绩。如今,燃料电池的功率密度已超过1.1 kW/L。同时,燃料电池还可用于固定式、便携式和船用动力等非运输车应用环境。这些开发项目所生成的协同作用将加快燃料电池在所有应用领域中的开发进程,并将大幅降低燃料电池的生产成本。燃料电池技术虽已取得快速发展,但要使其装载使用达到规模,仍有一些难题需要解决,例如氢的制取、储存及携带成本高、基础设施建设投资大等。当前研究和开发工作的重点是降低成本和开发大规模制造工艺。随着燃料电池的体积功率和质量功率的逐步提高,生产成本的不断降低,制造材料和工艺的进一步改进和完善,以燃料电池作动力的汽车将会得到广泛使用