燃料电池：车船飞航载工作电力特征

燃料电池优点很多，包括可靠性、简易及低污染，在小型或中型电力系统运用中已非常具备吸引力。比较大的领域是汽车工业，在这个领域，上面提到的因素发挥很重要的作用。一般认为氢气是汽车燃料电池主要的燃料。然而，由于运载工具携带氢气的高危险性，汽车工业正考虑更换燃料源。这些替代燃料一般是天然气，它可以逐渐取代纯氢气。

在传统汽车中，电气负载现在一般为1.2kW。因此，小体积的电池已足够提供这些负载。但是，在新兴汽车中，随着越来越多的电气系统取代机械和液压系统，同时新引进很多电气负载，如电气辅助动力方向盘、电子伺服技术、综合启动机、发电机、主动悬挂系统和AC电力插座，以至于高级汽车的电功率高达10kW。因此，为了满足大功率需求，必须采用高压电池，如36V存储系统。

另一方面，人们已经研发出混合电动汽车（HEVs），燃料电池可以与内燃机（ICE）并行工作以驱动负载。电机由DC电源供电，其功率可以达到80kW。DC电源可以是合适容量的蓄电池，也可以是燃料电池。一般的DC电压是300V或者140V。燃料电池将取代蓄电池，成为以后全电驱动汽车的高级模式。

燃料电池的燃料可以进行快速补给，同时提供大的运行里程。研究结果表明，采用直接甲醇燃料电池的运载工具（DMFCV）的经济性是内燃机车的两倍。另外，相比ICE10％～30％的效率，燃料电池在汽车领域的视在效率已达到30％～40％。(www.xing528.com)

本章将根据不同的运载工具的功率范围，讨论燃料电池的使用，例如客车等小型运载工具及公共汽车和卡车等重型运载工具。并且对零排放物的燃料电池（ZEVs）进行比较，包括蓄电池电动汽车（BEVs）、混合动力车（HEVs）、直接氢气燃料电池车（DHVs）和直接甲醇燃料电池车（DMFCVs）。本章对燃料电池现在的趋势和它们未来的发展也进行了讨论。

本节也将探讨汽车工业领域中燃料电池的特性，还将讨论燃料电池在新领域的应用概况，如燃料电池车（FCVs）和混合燃料电池车（FCHVs）等领域。