燃料動(dòng)力電池的優(yōu)點(diǎn)

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(dòng)機(jī)經(jīng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)到車輪的綜合效率，內(nèi)燃機(jī)汽車為11％左右。以氫氣為燃料的FCEV實(shí)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(shí)際效率達(dá)到34％。可見，F(xiàn)CEV的實(shí)際效率大大高于內(nèi)燃機(jī)汽車。

b)內(nèi)燃機(jī)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(yùn)轉(zhuǎn)，效率迅速降低。

燃料動(dòng)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(yùn)轉(zhuǎn)效率可以達(dá)到70％，在過載功率輸出條件下運(yùn)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(yùn)轉(zhuǎn)下率高，特別適合于汽車動(dòng)力性能的要求。

c)內(nèi)燃機(jī)過載能力低，在過載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)容易"熄火"。

燃料動(dòng)力電池短時(shí)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(shí)動(dòng)力性能的特點(diǎn)。

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

2)排放達(dá)到零污染

內(nèi)燃機(jī)排放廢氣中的有害氣體，對環(huán)境造成的污染是內(nèi)燃機(jī)汽車的致命缺點(diǎn)，盡管采取了各種各樣的機(jī)內(nèi)和機(jī)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(jī)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(dòng)力電池發(fā)動(dòng)機(jī)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?dòng)力電池發(fā)動(dòng)機(jī)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(hù)的要求和謀求新的能源，燃料動(dòng)力電池發(fā)動(dòng)機(jī)是比較理想的動(dòng)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(jī)汽車

內(nèi)燃機(jī)的比功率約為300W/kg，目前燃料動(dòng)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(dòng)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(dòng)力電池與內(nèi)燃機(jī)相接近，因此其動(dòng)力性能可以達(dá)到內(nèi)燃機(jī)汽車的水平。

4)結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行平穩(wěn)

a)燃料動(dòng)力電池發(fā)動(dòng)機(jī)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(jī)低得多。特別是質(zhì)子交換膜燃料動(dòng)力電池能量轉(zhuǎn)換效率高，能夠在80℃得低溫條件下起動(dòng)和運(yùn)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(yùn)動(dòng)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(dòng)力電池發(fā)動(dòng)機(jī)由多個(gè)單體燃料動(dòng)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(dòng)力電池發(fā)動(dòng)機(jī)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(jī)動(dòng)地進(jìn)行總布置。

c)燃料動(dòng)力電池發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過程中，噪聲小、振動(dòng)小、散熱系統(tǒng)比內(nèi)燃機(jī)簡單得多、熱管理系統(tǒng)也更加簡單；產(chǎn)出物不要進(jìn)行凈化和消聲處理，整個(gè)燃料動(dòng)力電池系統(tǒng)容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)管理。

二、燃料動(dòng)力電池的缺點(diǎn)

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(dòng)力電池的唯一燃料。氫氣的出現(xiàn)、儲存、保管、運(yùn)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(dòng)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(dòng)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(gè)單體電池按使用電壓和電流的要求組合成為燃料動(dòng)力電池發(fā)動(dòng)機(jī)組，在組合時(shí)，單體電池間的電極連接時(shí)，必須要有嚴(yán)格的密封，因?yàn)槊芊獠涣嫉娜剂蟿?dòng)力電池，氫氣會泄漏到燃料動(dòng)力電池的外面，降低了氫的利用率并嚴(yán)重影響燃料動(dòng)力電池發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)力電池發(fā)動(dòng)機(jī)的制造工藝很復(fù)雜，并給使用和維護(hù)帶來很多困難。

3)比功率還要進(jìn)一步提高

內(nèi)燃機(jī)的比功率約為300W/kg，以氫為燃料的燃料動(dòng)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(dòng)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(dòng)力性能的要求，要進(jìn)一步提高燃料動(dòng)力電池發(fā)動(dòng)機(jī)的比功率。