短缺的问题。在燃料电池汽车的工作过程中，它的能量转换物是水，所以燃料电池汽车是真
正意义上的

“绿色”汽车。 

　　

 

　　燃料电池汽车

 

　　

 

　　

1.燃料电池汽车系统组成 

　　目前典型的燃料电池汽车系统有如下几个主要部件：储气罐，用以储存氢气（若燃料
是甲醇等气体还包括相应的转换器）；燃料电池；

DC/DC 转换器，DC/AC 逆变器；电动机

（

MOTOR）及相应的减变速器等；电池组作为辅助能源。 

　　

 　　 

　　

2.燃料电池的特点 

　　一是能量转换效率高。燃料电池能把在燃料中存储的能量，以大约

90%的效率转化为可

以利用的电能和热能。目前，磷酸型燃料电池（

PA 燃料电池）的电能转化率为 40%-50%，

熔融碳酸盐燃料电池（

MC 燃料电池）的发电效率大于 50%，而且燃料电池的效率与它的

规模和负载无关。目前汽轮机或柴油机的效率最大值为

40%-50%，当用热机带动发电机时，

其效率仅为

35%-40%，而燃料电池可达 60%-70%，其理论能量转换效率可达 90%。 

　　二是可靠性好。燃料电池发电装置由单个电池堆叠至所需规模的电池组构成，由于这种
电池组是模块结构，因而维修十分方便。另外，当负载有所变动时，燃料电池会很快响应，
故无论处于额定功率以上过载运行或低于额定功率运行，它都能承受，且效率变化不大。这
种优良性能使燃料电池在用电高峰时可作为贮能电池使用。

 

　　三是清洁低噪声。燃料电池能提高空气质量，减少水的消耗和废水的排放，其排放量能
满足目前国际上最严格的排放标准。对于氢燃料电池而言，发电后产物只有水，可实现零污
染排放；对于醇类燃料电池来说，其排放物中有少量

CO、CO2，但 NOx 为零。另外，由于

燃料电池无热机活塞引擎等机械传动部件，故消除了噪声。

 

　　四是适用性强。燃料电池的燃料来源更多更广，可从根本上消除汽车能源短缺甚至枯竭
之忧。由于燃料电池使用的直接燃料是氢，而获取氢的途径又是多种多样的，所以，从理论
上讲，地球上的氢能是取之不尽、用之不竭的。从近期和中期看，用于燃料电池的氢从富含
氢的石化燃料（亦可称之为燃料电池的间接燃料）制取在技术上比较可行，成本较低。例如，
可从天然气、甲醇、汽油里制取。从长远或更遥远看，可从水里提取氢和生物制氢（通过太阳
光分解水而获得）。众所周知，水和生物（这里不仅指植物，还包括一些具有相似功能的微
生物）是自然界最常见、最多的，一旦技术上取得突破，成本就可降至实用化。

 

　　

 

　　燃料电池汽车动力性技术分析

 

　　

 

　　燃料电池汽车的动力来源与普通汽车不同。虽然其环保节能性具有毫无疑问的优势，但
其动力性表现是否能满足人们正常行驶的要求呢？人们知道，体现汽车动力性的三个主要
方面是加速性、最高车速和爬坡度。本章将结合同济大学超越

3 号燃料电池汽车，对其动力

性表现的以上三个主要方面进行校核计算，以验证燃料电池汽车的动力性。以下是校核计算
时所使用的汽车参数：

 

　　

m=1817 r=0.29 f=0.015 A=2.02 CDCD=0.3 

　　

g=9.8 P=1.226 

　　

m――满载时汽车的质量，单位 kg； 

　　

r――车轮的滚动半径，单位 m； 

　　

f――滚动阻力系数；