发展燃料电池汽车技术途径研究

目前，地球上的石油资源日益短缺，大气环境日益恶化，为此，世界汽车界的许多研

究机构在发展燃料电池作为零排放和超低排放汽车动力等方面做了大量的研究工作。用燃料
电池做动力源应该是解决石油资源缺乏的有效途径之一。本文着重对燃料电池汽车的动力性
水平进行分析验证，并介绍其能量管理策略，以阐明发展燃料电池汽车在技术上的可行性。

 

　　能源的匮乏和环境的污染

 

　　

 

　　能源是人类赖以生存的五大要素之一，根据国际上通行的能源预测数据，石油和天然
气将在

40-60 年内枯竭，煤炭也只能用到 2220 年。就我国来说，石油进口依存度（净进口

与消费量之比）也在不断上升（见表

1）。据专家预测，2015 年前后可能发生第三次世界石

油危机，现有的能源资源已经很难在长期内满足人类的需求，寻求新型能源和替代能源已
经成为人类社会发展的必然。

 

　　

 

　　表

1 我国石油进口依存度 

　　年份

 1995 年 2000 年 2010 年 2015 年 

　　石油进口依存度

 6.6% 20% 23% 25% 

　　

 

　　汽车在给人类带来便捷和文明的同时，也成为能源的最大消耗者，成为破坏环境的元
凶。汽车排出的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物和可吸入颗粒物等，已成为破坏城市大气
质量的罪魁祸首；排放的二氧化碳气体，是产生温室效应的主要原因。有关统计数据表明，
汽车排放污染物已成为我国许多城市空气的主要污染源，在世界污染最严重的城市中，北
京榜上有名。目前，我国的经济水平不断提高，汽车保有量也迅速增加，如果忽视了对汽车
污染物的控制，我国的自然环境和生态平衡将会受到极大的破坏，从而影响我国更进一步
的发展。

 

　　因此，在节约汽车使用能源的同时，控制汽车有害物排放、保护环境，已成为我国实施
环保节能型社会可持续发展战略的重要组成部分。

 

　　

 

　　

“绿色”汽车 

　　

 

　　我国油品质量比较差，无论是国产车还是进口车，在相同的工作条件下汽车排放的有
害气体比发达国家要高出很多。提高燃油品质和采取排放控制技术固然有效，但从目前的发
展趋势看，要想彻底解决汽车污染的问题，发展

“绿色”汽车是当务之急。发展“绿色”汽车显

然比对尾气进行末端处理的传统观念更能适应人类对环境保护的强烈要求。

 

　　

“绿色”汽车主要包括替代能源汽车和电动汽车。替代能源汽车，主要是大力开发推广代

用燃料，包括液化石油气（

LPG）、天然气（CNG）和醇类燃料等。替代能源改变了传统能

源的结构，是降低排放物的重要措施，也是当前我国汽车工业发展的一个热点。尽管目前替
代能源资源存在着地域限制，但只要能充分利用当地资源，就是解决我国石油资源短缺的
一个重要措施和途径。

 

　　电动汽车分为可充电的蓄电池汽车、燃料电池汽车等，它具有舒适、干净，无发动机噪
声和振动，能源利用率高等优点。

 

　　对于燃料电池汽车来说，它的燃料

――氢在自然界中有丰富的含量，所以不存在资源