氢燃料电池汽车的原理

在“双碳”目标之下，中国汽车产业逐步向新能源车转型。氢能源汽车凭借零碳、高效、安全可控等优势带来无穷的想象空间，宝马、奥迪、上汽等国内外汽车龙头纷纷加快氢燃料电池汽车的研发和布局。首先咱们先来了解一下什么是氢燃料电池汽车。

>>>什么是氢燃料电池

燃料电池是一种能量转化装置，它将燃料的电化学能转化成电能。它类似于电池一样也是电化学发电装置，因此被称为燃料电池。对应的采用氢气作为燃料的燃料电池就是氢燃料电池。它可以理解为水电解成氢气和氧气的逆反应。因此反应过程既清洁，又高效。

与传统电动汽车的区别主要就在电池这块儿，燃料电池相比于锂电池更像一台发电机，利用氢气和空气的电化学反应产生电，能量储存在氢气中，本身不需要充电。可以把他想象成一台汽油发动机，油箱是氢气罐，同样有进气和散热系统，气缸内增加了塑料薄膜，只要把氢气和空气同时注入气缸内的塑料薄膜两侧，就会发生电化学反应输出电，排放只有剩余的空气和水。

氢燃料汽车的优势——氢燃料汽车避免了新能源纯电动汽车的缺陷，反而与传统燃油车的特性很像，。

1、氢气的能量密度比燃油大，比锂电池高上百倍。汽油柴油都是碳氢化合物，而氢气织含氢，所以能量密度甚至更高。当然，考虑到此油箱复杂得多的储氢系统9，情况会不一样。

2、氢燃料电池汽车加氢与燃油汽车加油一样都只需要几分钟就充满了。只不过一个是烧油，一个是烧氢。可以做到不必到处找充电桩，还省去了充电等待的时间。当然，目前加氢站不像加油站那么普遍，因此基础设施建设是个问题。与此同时相对于传统燃油车，氢燃料电池汽节能减排的优势。

3、减排的作用，氢燃料电池的反应方程式非常简单:氢气+氧气→水。不仅没有氮氧化物这种有毒气体，就连二氧化碳都没有。

4、可再生能源，氢能源很大的优势就是可再生。除了工业副产品制氢之外，还能通过煤制氢、利用谷电电解水制氢等，全生命周期的能源效率要优于汽油柴油。

和电动汽车相比，氢燃料电池车续航足、加氢快，和传统燃料汽车比又具有节能减排的优势。虽然优势不少，但普遍认为燃料电池的产业化进程，要比纯电动慢，其中一个原因就基础设施建设，加氢站的数量直接影响了氢燃料电池汽车的普及程度。