燃料動力電池的優(yōu)點

1)節(jié)能、轉(zhuǎn)換效率高、不要石油燃料

a)除用汽油重整出現(xiàn)氫氣外，其他（甲醇、碳?xì)浠衔锏龋┤剂匣静挥檬腿剂稀?/p>

由發(fā)動機經(jīng)驅(qū)動系統(tǒng)到車輪的綜合效率，內(nèi)燃機汽車為11％左右。以氫氣為燃料的FCEV實際效率達(dá)到50％～70％；用甲醇為燃料，經(jīng)過重整出現(xiàn)氫氣FCEV，實際效率達(dá)到34％。可見，F(xiàn)CEV的實際效率大大高于內(nèi)燃機汽車。

b)內(nèi)燃機在額定功率附近才有最高效率，而在部分功率輸出條件下運轉(zhuǎn)，效率迅速降低。

燃料動力電池在額定功率下的效率可以達(dá)到60％，而在部分功率輸出條件下運轉(zhuǎn)效率可以達(dá)到70％，在過載功率輸出條件下運轉(zhuǎn)效率可以達(dá)到50～55％。高效率隨功率變化的范圍很寬，在低功率下運轉(zhuǎn)下率高，特別適合于汽車動力性能的要求。

c)內(nèi)燃機過載能力低，在過載運轉(zhuǎn)時容易"熄火"。

燃料動力電池短時間的過載能力，可以達(dá)到額定功率的200％，非常適合汽車在加速和爬坡時動力性能的特點。

綜上幾點，燃料動力電池的節(jié)能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過內(nèi)燃機，而且穩(wěn)定性和可靠性高于內(nèi)燃機。

2)排放達(dá)到零污染

內(nèi)燃機排放廢氣中的有害氣體，對環(huán)境造成的污染是內(nèi)燃機汽車的致命缺點，盡管采取了各種各樣的機內(nèi)和機外的技術(shù)措施，只能是達(dá)到"低污染"的水平，由于內(nèi)燃機汽車的數(shù)量龐大，即使是"低污染"也給地球環(huán)境帶來巨大影響。用氫氣作為燃料的燃料動力電池發(fā)動機重要生成物質(zhì)為水，屬于"零污染"。用碳?xì)浠衔镒鳛槿剂系娜剂蟿恿﹄姵匕l(fā)動機重要生成物質(zhì)為水、二氧化碳和一氧化碳等，屬于"超低污染"。出于對地球環(huán)境保護的要求和謀求新的能源，燃料動力電池發(fā)動機是比較理想的動力裝置，并有可能逐漸取代石油作為車輛的重要能源。

3)車輛性能接近內(nèi)燃機汽車

內(nèi)燃機的比功率約為300W/kg，目前燃料動力電池本體的比功率為700W/kg，功率密度1000W/L。假如包括燃料動力電池的重整器、凈化器和附屬裝置在內(nèi)，比功率為300～350W/kg，功率密度280W/L。在能量方面燃料動力電池與內(nèi)燃機相接近，因此其動力性能可以達(dá)到內(nèi)燃機汽車的水平。

4)結(jié)構(gòu)簡單、運行平穩(wěn)

a)燃料動力電池發(fā)動機的能量轉(zhuǎn)換是在靜態(tài)下完成，結(jié)構(gòu)件構(gòu)造簡單。加工精度要求比內(nèi)燃機低得多。特別是質(zhì)子交換膜燃料動力電池能量轉(zhuǎn)換效率高，能夠在80℃得低溫條件下起動和運轉(zhuǎn)，對結(jié)構(gòu)件的耐熱性能要求也不高。結(jié)構(gòu)件大多數(shù)為板狀和管件，沒有運動零部件和各種摩擦副，沒有因零部件磨損引起的故障，維修、保養(yǎng)方便。

b)燃料動力電池發(fā)動機由多個單體燃料動力電池串聯(lián)組成，可以配置成各種不同規(guī)格的系列燃料動力電池發(fā)動機組，可以裝配在不同用途和不同型號的車輛上。在車輛上可以根據(jù)車輛的軸荷分配車輛有效空間的利用等具體情況，靈活、機動地進行總布置。

c)燃料動力電池發(fā)動機在運行過程中，噪聲小、振動小、散熱系統(tǒng)比內(nèi)燃機簡單得多、熱管理系統(tǒng)也更加簡單；產(chǎn)出物不要進行凈化和消聲處理，整個燃料動力電池系統(tǒng)容易實現(xiàn)自動化系統(tǒng)管理。

二、燃料動力電池的缺點

1)燃料種類單一

目前，不論是液態(tài)氫、氣態(tài)氫、儲氫金屬儲存的氫，還有碳水化合物經(jīng)過重整后轉(zhuǎn)換的氫是燃料動力電池的唯一燃料。氫氣的出現(xiàn)、儲存、保管、運輸和灌裝或重整，都比較復(fù)雜，對安全性要求很高。但燃料種類的單一性，可以建立標(biāo)準(zhǔn)化、統(tǒng)一的供給系統(tǒng)。

2)要求高質(zhì)量的密封

燃料動力電池的單體電池所能出現(xiàn)的電壓約為1V，不同種類的燃料動力電池的單體電池所能出現(xiàn)的電壓略有不同。通常將多個單體電池按使用電壓和電流的要求組合成為燃料動力電池發(fā)動機組，在組合時，單體電池間的電極連接時，必須要有嚴(yán)格的密封，因為密封不良的燃料動力電池，氫氣會泄漏到燃料動力電池的外面，降低了氫的利用率并嚴(yán)重影響燃料動力電池發(fā)動機的效率，還會引起氫氣燃燒事故。由于要求嚴(yán)格的密封，使得燃料動力電池發(fā)動機的制造工藝很復(fù)雜，并給使用和維護帶來很多困難。

3)比功率還要進一步提高

內(nèi)燃機的比功率約為300W/kg，以氫為燃料的燃料動力電池比功率約為300～350W/kg，功率密度為280W/L。甲醇經(jīng)過重整出現(xiàn)的氫為燃料的燃料動力電池綜合功率密度（包括重整器質(zhì)量）降低到220W/L。為了滿足FCEV動力性能的要求，要進一步提高燃料動力電池發(fā)動機的比功率。