一项诞生于1966年的技术创新，在50多年后的今天，开始受到主流关注。燃料电池电动汽车，简称FCV或FCEV，是以氢为动力的汽车，是内燃机汽车的替代品，与化石燃料相比，具有显著的环境效益。
FCEV 可能令人难以理解。它们是全电动的吗？它们会像内燃机燃烧汽油一样燃烧氢气吗？燃料电池汽车有哪些优点和缺点？这是你应该知道的。
由电动机驱动
与当今普遍讨论的电动汽车一样，燃料电池电动汽车也拥有驱动汽车的电动机。每个汽车制造商都有自己的电动机位置设计，就像电池电动汽车一样，有能力在每个驱动轮上配备一台电动牵引电动机，无论是前轮驱动、后轮驱动还是所有驱动轮-轮驱动操作。
目前，处于生产、研发和概念阶段的少数燃料电池电动汽车（FCEV）主要目标是提高能效而非追求高功率。乘用型燃料电池电动汽车只需携带相对较少的氢气，续航里程即可达到845 英里[JU2]，但平均续航里程约为 300 至 400 英里。长途货车的续航里程则更长，可达约 900 英里。
自己发电
BEV 和 FCEV 之间的最大区别在于电动机的供电方式。对于纯电动汽车，大而重的电池通过连接到电网进行充电。当您开车时，电池的电量会耗尽，需要插入电源来“补充能量”。 BEV 面临的挑战之一是克服额外电池组重量所需的能量，在某些情况下电池组重量可能接近 3,000 磅。
FCEV 以不同的方式为电动机提供动力。燃料电池堆根据需要自行发电，通过电动机驱动车辆。它利用空气中的氢气和氧气的结合来发电。这个过程相当简单：
- 大容量储罐在船上储存压缩氢气，就像油箱储存汽油或柴油一样。
- 在燃料电池中，氢质子足够小，可以过滤燃料电池膜，将它们与带负电的电子分离。
- 质子与氧气结合产生纯净水并排出。
- 电子继续产生电流。
- 电力为电动机以及车辆运行所需的车载系统提供动力。
只需极少量的氢气即可产生可以运行汽车的连续电流，这意味着它需要携带的“燃料”仅是电动汽车电池组质量的一小部分。
FCEV 中是否有储存电力？
既然燃料电池汽车可以按需产生所需的能量，那么是否需要像电动汽车那样使用电池来存储能量呢？这取决于制造商。尽管部分燃料电池汽车仅依靠按需电力运行，但大多数其他燃料电池汽车在高需求情况下都配有补充电池组，或者在燃料电池耗尽氢气时作为备用电源。
当然，燃料电池汽车中的电池组要小得多，因为它不是主要能源。您可以预计它的容量和重量约为典型电动汽车电池的 5% 至 10%，并且占用的底盘空间要少得多。
与电池组一起，一个单独的 12 伏电池负责汽车的大部分车身和安全系统，反映了电动汽车的设计。 DC-DC 转换器使 12 伏电池保持充满电。 12 伏电池除了为辅助系统供电外，还用于启动汽车，启动燃料电池堆的过程。
氢动力汽车是驾驶的未来吗？
如果燃料电池电动汽车技术早在上世纪六十年代就已出现，为何普及至今却如此缓慢？它真的会成为汽车行业的未来吗？要知道，电动汽车早在19世纪之前就已问世，但直到近十年才真正被广泛接受。然而，燃料电池汽车能否达到同样的普及程度，目前还不得而知。氢动力技术的发展和公众对其的认知都面临着诸多挑战。
首先，存在安全问题。对于任何新技术，人们都会怀疑氢在时速超过 60 英里的车辆中的安全性。特别是对于氢，兴登堡灾难可能会悄悄进入一些人的脑海。然而，尽管氢气易燃，但它比空气轻 16 倍，因此如果燃料箱被刺破，气体几乎会立即消散到空气中。
另一个需要克服的障碍是分销。目前，全国加氢站不到五打，而电动汽车直流快速充电站有6,600多个，化石燃料充电站还有很多。为了使氢能发电可行，需要开发配电网络。
第三个挑战是生产燃料用氢气。生产氢燃料的成本很高，尽管研究人员一直在寻找使其变得更容易的方法。在将水中的氢从氧分子中分离出来方面已经取得了突破，但扩大规模以生产足够的国家或国际网络需要时间和资源。
结语
氢动力燃料电池汽车是一种电动汽车，可以自行产生电流，而不是在电池组中存储大量能量。它们创新、高效且清洁，但采用时仍面临挑战。它们是否成为汽车和运输行业的中流砥柱还有待观察，但它可以解决纯电动汽车所面临的材料短缺以及生产电池的能源消耗等问题。