北京公交車(chē)用上無(wú)污染的燃料電池

　　以氫氣為燃料，無(wú)污染，零排放——作為新一代清潔汽車(chē)的代表，燃料電池汽車(chē)一直是國(guó)際汽車(chē)巨頭競(jìng)相搶占的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。我國(guó)在這一領(lǐng)域的研發(fā)取得重大突破，已成功開(kāi)發(fā)出氫能燃料電池汽車(chē)性能樣車(chē)。

　　我國(guó)在燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)方面成功突破大功率氫——空燃料電池組制備的關(guān)鍵技術(shù)，轎車(chē)用凈輸出30kW、客車(chē)用凈輸出60kW和100kW的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)，已在同濟(jì)大學(xué)和清華大學(xué)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試基地分別通過(guò)了嚴(yán)格的測(cè)試并裝車(chē)運(yùn)行，燃料電池轎車(chē)已經(jīng)累計(jì)運(yùn)行4000多公里，燃料電池客車(chē)?yán)塾?jì)運(yùn)行超過(guò)8000公里。山東理工大學(xué)山東省清潔能源工程技術(shù)研究中心研發(fā)成功甲醇燃料電池，也是直接把燃料和氧化劑中的化學(xué)能連續(xù)不斷地轉(zhuǎn)換成電能。

　　今年年底3輛氫能源燃料電池客車(chē)將投入北京公交384路“永豐站——人民大學(xué)”線路中示范運(yùn)行。到2007年，這里有望成為世界上規(guī)模較大的新能源汽車(chē)示范園之一。到2008年，大概有8到10輛氫能電動(dòng)客車(chē)編入公交線路。

開(kāi)發(fā)燃料電池車(chē)已成為世界熱門(mén)

　　目前，業(yè)界基本上達(dá)成了共識(shí)，即：讓汽車(chē)徹底走出環(huán)境和能源問(wèn)題的陰影，實(shí)現(xiàn)人類(lèi)移動(dòng)性真正的可持續(xù)發(fā)展，最終的解決方案是氫燃料汽車(chē)。因?yàn)槠渑欧盼镏皇撬?。業(yè)界目前公認(rèn)的解決方案不是氫內(nèi)燃機(jī)，而是燃料電池。雖然同樣以氫為能源，但是氫內(nèi)燃機(jī)是用氫代替燃油在內(nèi)燃機(jī)燃燒做功，而燃料電池，是使氫在燃料電池組中與氧化合，產(chǎn)生電驅(qū)動(dòng)汽車(chē)。二者在原理上有本質(zhì)不同。

　　據(jù)專(zhuān)家介紹，燃料電池是將燃料的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的電化學(xué)連續(xù)反應(yīng)裝置，具有能量轉(zhuǎn)化效率高，可靠性強(qiáng)，質(zhì)能比高，清潔，易啟動(dòng)，無(wú)噪音，低輻射，隱蔽性強(qiáng)，模塊化結(jié)構(gòu)，靈活方便，可水、電、熱聯(lián)供等優(yōu)點(diǎn)。由于能夠很好地解決能源資源的綜合利用和環(huán)境污染這兩大可持續(xù)發(fā)展的問(wèn)題，使得燃料電池的研究成為當(dāng)今科技界最熱門(mén)的研究課題之一。

　　上世紀(jì)90年代，各大汽車(chē)公司不得不加快了燃料電池汽車(chē)的開(kāi)發(fā)。戴姆勒—克萊斯勒公司是第一個(gè)行動(dòng)的，他們對(duì)巴拉德動(dòng)力系統(tǒng)投資了3億美元，接著是福特汽車(chē)公司，它們投資超過(guò)了4億美元。清潔汽車(chē)競(jìng)賽由此展開(kāi)。1997年，戴-克公司成功開(kāi)發(fā)出小到能夠放入奔馳A級(jí)車(chē)行李廂中的燃料電池系統(tǒng)，1999年12月，安裝了該系統(tǒng)的新型燃料電池車(chē)Necar誕生。該車(chē)最高車(chē)速約每小時(shí)145公里，續(xù)駛里程為450公里，完全達(dá)到了普通內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)的水平。現(xiàn)在，幾乎所有大的跨國(guó)汽車(chē)公司都加入到了燃料電池汽車(chē)技術(shù)競(jìng)賽的行列中來(lái)。通用、戴-克、豐田是其中的佼佼者。

　　通用汽車(chē)于2002年9月推出燃料電池車(chē)Hy-wire。Hy-wire意為“氫燃料驅(qū)動(dòng)加線傳操控”。Hy-wire的驅(qū)動(dòng)和操控系統(tǒng)全部安裝在酷似滑板的底盤(pán)內(nèi)，從而獲得了最大的車(chē)內(nèi)空間。車(chē)內(nèi)沒(méi)有發(fā)動(dòng)機(jī)，也沒(méi)有踏板需要操作，僅有一個(gè)稱為X-drive的電控操作面板，方便地放置在車(chē)內(nèi)。Hy-wire的燃料電池組功率密度為1.60kW/l，并能在129千瓦的功率峰值狀態(tài)持續(xù)產(chǎn)生94千瓦的電力。三個(gè)氫貯存罐重量?jī)H為75公斤，并能以350Pa的壓力儲(chǔ)存兩公斤的氣態(tài)氫。通用汽車(chē)的下一個(gè)目標(biāo)是把容器壓力從現(xiàn)有的350Pa增加至700Pa，以保證燃料電池車(chē)的最大行程為300英里。

技術(shù)難點(diǎn)在于獲得氫氣

　　燃料電池是以氫氣和氧氣為原料，利用它們?cè)诟邷叵掳l(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能的原理制成的裝置。燃料電池所需的氧氣可以從空氣中獲得，較大的技術(shù)難點(diǎn)在于怎樣獲得另一種燃料——?dú)錃狻?

　　為此，豐田和通用集團(tuán)決定采用的方式是，從一種名為清潔碳?xì)浠衔锶剂系男滦推椭兄迫?。采用這種制氫方式的燃料電池優(yōu)點(diǎn)是硫磺含量比較少，既清潔，又可延長(zhǎng)電池自身壽命，并且容易維修。由于使用汽油，現(xiàn)有的汽油加油站也能夠得到充分利用，可以節(jié)省巨額基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資，安全性也有保證。我國(guó)第一座加氫站有望年底前在北京海淀區(qū)永豐高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地建成，該加氫站將為我國(guó)自主研發(fā)的新型氫能源燃料電池客車(chē)提供能源。

　　近幾年，由于各大公司的共同努力，燃料電池汽車(chē)在技術(shù)上雖然取得了很多進(jìn)展，但要實(shí)現(xiàn)真正的商業(yè)化，路途還很遙遠(yuǎn)。燃料電池的成本仍然很高，另外，加氫站等社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)還幾乎是空白。比較樂(lè)觀的認(rèn)為2010年前后，燃料電池汽車(chē)可以實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)，也有人認(rèn)為，燃料電池汽車(chē)要實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，起碼還要等20年。