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谁能给我说说电瓶车的构造与工作原理？希望能够详细点！
除了构造和工作原理外，我想知道的是在电能转换为机械能的过程中，电瓶车具体是怎样做到的，它输出的电流、电压是多少，在某种车上能够运行多长时间，谢谢！
电池驱动的机动车。源于19世纪80年代，用作私人轿车、载重卡车和城市公共交通车。电瓶车的低速度、充电里程有限并不是缺点，而其无噪音、维修费低使其得以普及。1920年之前，电瓶车一直在和汽油车竞争，后来电瓶车开始减少，因为电动启动器使汽油动力车变得更具吸引力，加上大量生产使汽油车成本降低。在欧洲，电动车一直被用作短程货运车。从70年代开始，各国又重新对电动车产生兴趣，尤其是受到不应依赖外国石油和环境问题影响，导致一再改进电瓶车速度和行驶距离。近来的法律已授权进行商业性生产，特别是在加利福尼亚州。“混合驱动车”使用电力和内燃机引擎，并具有这两种技术的最佳特点，近来已在市场上销售。实验车已使用太阳能燃料电池
电瓶车充电器为智能恒压充电,恒流充电,不是脉冲(有些电瓶修复器是脉冲形式)
1,开关电源,效率高,成本低,
2,智能电路,能检测电瓶是否充满及短路保护,有效延长电瓶寿命
3,配有风扇,有效降低内部温度
4,采用场效应管及低压降肖特基整流管,功耗降至最低
电瓶车充电器，它具有一个用于输入待充电蓄电池(12)额定容量的容量输入器(C)。一个充电测定装置(14)求出在充电期
电池驱动的机动车。源于19世纪80年代，用作私人轿车、载重卡车和城市公共交通车。电瓶车的低速度、充电里程有限并不是缺点，而其无噪音、维修费低使其得以普及。1920年之前，电瓶车一直在和汽油车竞争，后来电瓶车开始减少，因为电动启动器使汽油动力车变得更具吸引力，加上大量生产使汽油车成本降低。在欧洲，电动车一直被用作短程货运车。从70年代开始，各国又重新对电动车产生兴趣，尤其是受到不应依赖外国石油和环境问题影响，导致一再改进电瓶车速度和行驶距离。近来的法律已授权进行商业性生产，特别是在加利福尼亚州。“混合驱动车”使用电力和内燃机引擎，并具有这两种技术的最佳特点，近来已在市场上销售。实验车已使用太阳能燃料电池
电瓶车充电器为智能恒压充电,恒流充电,不是脉冲(有些电瓶修复器是脉冲形式)
1,开关电源,效率高,成本低,
2,智能电路,能检测电瓶是否充满及短路保护,有效延长电瓶寿命
3,配有风扇,有效降低内部温度
4,采用场效应管及低压降肖特基整流管,功耗降至最低
电瓶车充电器，它具有一个用于输入待充电蓄电池(12)额定容量的容量输入器(C)。一个充电测定装置(14)求出在充电期间已充入的充电量(Ah)。当充电量(Ah)与输入的容量相一致时，一个充电比较器(15)产生结束充电过程的一个关闭信号(A)。
能不能再说说电能转为机械能的过程是不是和电动机一样的呢，还是有什么区别？
　变频器控制电机，在调速时使电机保持恒转矩，当频率向上调整时，电压也随着向上调节，当到达最高频率时，电压和供电电压相仿。
　水泵和风机在下调转速时，节能效果明...
里的燃油发动机,化油器等东西去掉,把动力系统换成电动机和蓄电池,蓄电池一般是24V铅酸电池,电池的容量决定电瓶车的用途和使用时间.
125.121.25.*
有那么简单吗？
您的举报已经提交成功，我们将尽快处理，谢谢！为了缓解交通堵塞和环境污染等问题，汕头市已经开始有计划地在中心城区范围内限摩，即限制燃油摩托车、助力车上路行驶．电动自行车现在成了市民的重要交通工具．下表是某型号电动自行车的主要技术参数．整车整车质量40kg最大车速小于30km/h最大噪音小于62dB蓄电池电压48V容量12Aoh电动机额定电压48V额定功率240W（1）电动自行车以额定功率行驶时的工作电流是多大？（2）蓄电池一次充足电可储存的能量是多少焦？（Aoh是电流与时间乘积的单位）（3）小明通过说明书了解到电动车骑行时，蓄电池对车上电动机供电，电动机为车提供动力．电动机能够转动的原理是通电导线在磁场中受力而运动；小明注意到许多家用电器用到电动机，请你列举一种装有电动机的家用电器的名称是电风扇．（4）这种品牌的自行车可以“自发电”．如果它的电路图可以简化成图所示，请你写出验证它可以“自发电”的具体做法．（5）从环保的角度，与摩托车相比，有什么优缺点？（各举一条）
解：（1）额定功率下的电流：I===5A（2）蓄电池储存的电能：W=UIt=48V×12A×0J；（3）通电导线在磁场中受力而运动（通电线圈在磁场中受力而转动）；电风扇（洗衣机、电吹风）．故答案为：通电导线在磁场中受力而运动；电风扇．（4）断开钥匙开关S，闭合S1（或S2），推动电动车（或设法使电动机转动），如果车铃响（或车灯亮），说明可以自发电．（5）优点：无尾气、噪音小；缺点：蓄电池一般使用一年左右就需更换，废弃后的电池污染环境．答：（1）电动自行车以额定功率行驶时的工作电流是5A；（2）蓄电池一次充足电可储存的能量是2073600J；（4）断开钥匙开关S，闭合S1（或S2），推动电动车（或设法使电动机转动），如果车铃响（或车灯亮），说明可以自发电．（5）优点：无尾气、噪音小；缺点：蓄电池一般使用一年左右就需更换，废弃后的电池污染环境．（1）已知电动自行车的额定电压和额定功率，则可直接根据电功率公式的变形式I=算出电动自行车行驶时的工作电流；（2）根据公式W=UIt可求蓄电池一次充足电可储存的能量；（3）电动机是利用通电导体在磁场中受力转动的原理制成的，如电风扇、洗衣机等用电器都用到了电动机；（4）“自发电”电动车可以断开电源，使电路连通，可以通过车铃或车灯的工作情况判断；（5）电动自行车无尾气，噪音小，但蓄电池需常更换，废旧蓄电池污染环境．质子交换膜燃料电池――储氢材料科普知识
1、发展燃料电池的背景
　　第一代动力系统蒸汽机和第二代动力系统内燃机消耗了大量不可再生的自然化石能源资源，且造成了严重的环境污染。人类社会的可持续发展问题正面临严峻挑战。根据国际能源机构预测，随着经济的发展、社会的进步和人口的增长，全世界的能量消耗在今后二十年至少增加一倍。如果没有新型能源动力，世界将从目前的能源短缺很快走向能源枯竭。为了解决经济发展与能源短缺及环境污染之间日益加剧的矛盾，发展清洁、高效、可持续发展的新能源动力技术已成了十分紧迫的任务。质子交换膜燃料电池（PEMFC）技术就是这样一种绿色能源技术，它使用可再生的能源资源――氢气，可实现零排放。
PEMFC是具有能源革命意义的新一代能源动力系统，被认为是继蒸汽机和内燃机之后的第三代动力系统。鉴于氢燃料电池对解决“能源短缺”和“环境污染”这两大世界难题有重要意义，国际能源界普遍认为氢能是一种可持续发展的能源，21世纪将是氢能世纪，人类将告别化石能源而进入氢能经济时代。
<font color="#、质子交换膜燃料电池的工作原理
燃料电池的工作过程实际上是电解水的逆过程，其基本原理早在1839年由英国律师兼物理学家威廉.罗泊特.格鲁夫（William
Robert Grove）提出，他是世界上第一位实现电解水逆反应并产生电流的科学家。一个半世纪以来，燃料电池除了被用于宇航等特殊领域外，极少受到人们关注。只是到近十几年来，随着环境保护、节约能源、保护有限自然资源的意识的加强，燃料电池才开始得到重视和发展。
PEMFC技术是目前世界上最成熟的一种能将氢气与空气中的氧气化合成洁净水并释放出电能的技术，其工作原理如图一所示：
1）氢气通过管道或导气板到达阳极，在阳极催化剂作用下，氢分子解离为带正电的氢离子（即质子）并释放出带负电的电子。
2）氢离子穿过电解质（质子交换膜）到达阴极；电子则通过外电路到达阴极。电子在外电路形成电流，通过适当连接可向负载输出电能。
3）在电池另一端，氧气（或空气）通过管道或导气板到达阴极；在阴极催化剂作用下，氧与氢离子及电子发生反应生成水
　　燃料电池有多种，各种燃料电池之间的区别在于使用的电解质不同。质子交换膜燃料电池以质子交换膜为电解质，其特点是工作温度低（约70-800C），启动速度快，特别适于用作动力电池。电池内化学反应温度一般不超过80度，故称为“冷燃烧”。
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　　　　　图一、质子交换膜燃料电池工作原理
3、质子交换膜燃料电池的优点
PEMFC的优点主要有：
（1）能量转化效率高。通过氢氧化合作用，直接将化学能转化为电能，不通过热机过程，不受卡诺循环的限制。
（2）可实现零排放。其唯一的排放物是纯净水（及水蒸气），没有污染物排放，是环保型能源。
（3）运行噪声低，可靠性高。PEMFC电池组无机械运动部件，工作时仅有气体和水的流动。
（4）维护方便。PEMFC内部构造简单，电池模块呈现自然的“积木化”结构，使得电池组的组装和维护都非常方便；也很容易实现“免维护”设计。
（5）发电效率受负荷变化影响很小，非常适合于用作分散型发电装置（作为主机组），也适于用作电网的“调峰”发电机组（作为辅机组）。
（6）氢是世界上最多的元素，氢气来源极其广泛，是一种可再生的能源资源，取之不尽，用之不绝。可通过石油、天然气、甲醇、甲烷等进行重整制氢；也可通过电解水制氢、光解水制氢、生物制氢等方法获取氢气。
（7）氢气的生产、储存、运输和使用等技术目前均已非常成熟、安全、可靠。
　　 燃料电池使用氢气为燃料。在近5―10年内，氢气的来源可能仍以化石燃料重整制氢为主；但从长远来说，人们更倾向于将氢气视为储能载体，氢气来源将主要依靠可再生的能源资源。在人类社会进入氢能经济时代后，氢能将主要来自太阳能、风能、水能、地热能、潮汐能以及生物能。太阳能、风能、水能、地热能、潮汐能将大规模用于发电并用于电解水，从而大量地将这些不可直接存储的能量以氢能形式存储起来，供人们需要时使用；此外，通过生物制氢的方法，城市和农村地区可以从有机垃圾和植物体中获取大量的生物能（如甲烷）。
4、质子交换膜燃料电池的应用
PEMFC应用十分广泛。实际上，凡是需要能源、动力的地方都可以应用PEMFC。PEMFC的主要应用领域可分为以下三大类：
一是用作便携电源、小型移动电源、车载电源、备用电源、不间断电源等，适用于军事、通讯、计算机、地质、微波站、气象观测站、金融市场、医院及娱乐场所等领域，以满足野外供电、应急供电以及高可靠性、高稳定性供电的需要。
PEMFC电源的功率最小的只有几瓦，如手机电池。据报道，PEMFC手机电池的连续待机时间可达1000小时，一次填充燃料的通话时间可达100小时（摩托罗拉）。适用于便携计算机等便携电子设备的PEMFC电源的功率范围大致在数十瓦至数百瓦（东芝）。军用背负式通讯电源的功率大约为数百瓦级。卫星通讯车用的车载PEMFC电源的功率一般为数千瓦级。
二是可用作助动车、摩托车、汽车、火车、船舶等交通工具动力，以满足环保对车辆船舶排放的要求。
PEMFC的工作温度低，启动速度较快，功率密度较高（体积较小）因此，很适于用作新一代交通工具动力。这是一项潜力十分巨大的应用。由于汽车是造成能源消耗和环境污染的首要原因，因此，世界各大汽车集团竞相投入巨资，研究开发电动汽车和代用燃料汽车。从目前发展情况看，PEMFC是技术最成熟的电动车动力源，PEMFC电动车被业内公认为是电动车的未来发展方向。燃料电池将会成为继蒸汽机和内燃机之后的第三代动力系统。PEMFC可以实现零排放或低排放；其输出功率密度比目前的汽油发动机输出功率密度高得多，可达1.4KW/公斤或1.6KW/升。
用作电动自行车、助动车和摩托车动力的PEMFC系统，其功率范围分别是300-500W、500W-2KW、2-10KW。游览车、城市工程车、小轿车等轻型车辆用的PEMFC动力系统的功率一般为10-60KW。公交车的功率则需要100-175KW。
PEMFC用作潜艇动力源时，与斯特林发动机及闭式循环柴油机相比，具有效率高、噪声低和低红外辐射等优点，对提高潜艇隐蔽性、灵活性和作战能力有重要意义。美国、加拿大、德国、澳大利亚等国海军都已经装备了以PEMFC为动力的潜艇，这种潜艇可在水下连续潜行一个月之久。
三是可用作分散型电站。PEMFC电站可以与电网供电系统共用，主要用于调峰；也可作为分散型主供电源，独立供电，适于用作海岛、山区、边远地区或新开发地区电站。
与集中供电方式相比，分散供电方式有较多的优点：（1）可省去电网线路及配电调度控制系统；（2）有利于热电联供（由于PEMFC电站无噪声，可以就近安装，PEMFC发电所产生的热可以进入供热系统），可使燃料总利用率高达80％以上；（3）受战争和自然灾害等的影响比较小；（4）通过天然气、煤气重整制氢，使得可利用现有天然气、煤气供气系统等基础设施为PEMFC提供燃料，通过生物制氢、太阳能电解制氢方法则可形成循环利用系统（这种循环系统特别适用于广大的农村地区和边远地区），使系统建设成本和运行成本大大降低。因此，PEMFC电站的经济性和环保性均很好。国际上普遍认为，随着燃料电池的推广应用，发展分散型电站将是一个趋势。
综上所述：PEMFC应用前景广阔，市场潜力巨大，对产业结构升级、环境保护及经济的可持续发展均有重要意义。鉴于其重要性，燃料电池已经被美国列为使美国保持经济繁荣和国家安全而必须发展的27项关键技术之一，并被美国、加拿大等发达国家认定为21世纪首选的清洁能源系统。2000年，燃料电池还被美国《时代》周刊评为21世纪对人类社会有重要影响的十大技术之一。
5、燃料电池的分类
燃料电池按照不同的分类标准，有不同的名称。如以工作温度来划分，有低温、中温、高温和超高温燃料电池。但目前最常用的方法还是以燃料电池中最重要的组成部分即电解质来划分。电解质的类型决定了燃料电池的工作温度、电极上所采用的催化剂以及发生反应的化学物质。按电解质划分，燃料电池大致可分为五类：碱性燃料电池（AFC）、磷酸型燃料电池（PAFC）、固体氧化物燃料电池（SOFC）、熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）和质子交换膜燃料电池（PEMFC）。
6、质子交换膜燃料电池的发展情况
PEMFC研究开发领域的权威机构是加拿大的Ballard能源系统公司。1989年，该公司在加拿大国防部资助下，从美国国防部购买了燃料电池技术。经过十多年的研究开发，成功地研制出了多种系列的PEMFC。1994年以来，Ballard公司先后与奔驰、大众、通用、福特、丰田、日产等著名汽车公司合作，开发出多种PEMFC汽车。
从1997年起，Ballard公司与奔驰、福特等公司共同投资建立了PEMFC发动机公司，在温哥华和多伦多，年产20万台电动车发动机的两个生产企业已在建设之中，计划2003年把PEMFC电动车正式推向市场。Ballard公司还与美国、法国的大型供电公司共同投资组建了合资企业，生产250KW级分散型PEMFC电站设备。这些公司的建立标志着PEMFC氢能源系统已走出实验室，进入了加速产业化的阶段。在美国，Plug-Power、H-Power等公司生产的以天然气为燃料的5－10KW
PEMFC小型电站已经投放市场，这种电站适用作家庭电站、应急电源、不间断电源。
除美国、加拿大外，日本、德国、英国、意大利、俄罗斯等国以及一些著名跨国企业也加入了研制PEMFC系统和PEMFC电动车的行列。自2000年下半年石油价格问题引起各国严重关注以来，发达国家（特别是美国）都大大加强了对燃料电池技术商业化的投入，仅美国能源部的研究经费预算就超过1亿美元，大大超出前一年度的预算；而且，研究重点具有明显的产业化导向，如：相关材料部件，应用开发，行业标准，环境配套，发展战略，市场策略等。
在我国，PEMFC和电动车已被列入“九五”国家科技攻关计划，不久前，“氢能的规模制备、储运及相关燃料电池的基础研究”也已入选2000年“国家重点基础研究项目”。PEMFC电动车还被列为面向产业化的国家“十五”“863”重大科技攻关专项和上海市“十五”重大科技攻关项目。另外，我国与意大利在氢能技术开发上的合作项目也即将启动。
国家科技部一位官员说：搞电动汽车，我们与发达国家几乎是站在同一起跑线上，但我们没有庞大的传统汽车产业的包袱。燃料电池电动车是我们选中的重要发展方向，我们要争取在发展燃料电池电动车方面实现我国汽车工业的跨越式发展。
目前，在国内为数不多的几家PEMFC研究开发机构中，神力公司在技术上有一定优势：电池组的功率密度高（10KW电池组的体积功率密度已达每升400W以上）；燃料使用效率高（采用了氢气的100%利用技术）；实用性、安全性、可靠性都非常好（使用氢气和空气，而不使用氧气）。
7、PEMFC产业的发展潜力
2000年，美国高科技股票市场“熊”途漫漫，但燃料电池行业的股票却风景这边独好，燃料电池类上市公司股票价格的表现成为NASDAQ市场上耀眼的亮点，以至于股评界呼出了“Will
the Fuel Cell（燃料电池）Fuel
the Bear Market Out?”& 比尔?盖茨2001年1月购买了正在开发家用燃料电池发电装置的Avista公司5％的股份，两天内该股票暴涨90％；Plug
Power公司1999年10月上市，迅速从15美元（发行价）飚升至140美元。燃料电池类上市公司股票为什么被看好？关键是好在其行业前景。
能源与信息技术一样，都具有十分广阔的应用前景，具有全方位的市场渗透性。在信息产业，任何一项具有划时代意义的技术革命，都将为相关产业和相关市场带来数十年的高速成长，微处理器技术和互联网技术都是明显的例证。从七十年代初期微处理器问世到八十年代个人计算机开始进入家庭，微处理器、个人计算机技术及市场一直在高速发展，预计这种发展态势至少还将持续50年，直至“无处不计算机、无处不互联网”。
PEMFC作为新一代能源技术，其广阔的应用前景可与计算机技术比美。随着PEMFC用作汽车和摩托车等交通工具动力系统，用作可移动小型供电系统，用作电子设备的不间断电源，用作分散型电站，用作军事、医疗、娱乐场所等的应急电源等，各种各样的PEMFC产品将渗透到社会各行各业乃至普通家庭。经过九十年代初开始的十多年的技术研究、产品开发、产业化推进、应用配套设施建设和市场培育，预计从2000年代初开始的几十年中，世界PEMFC市场将进入高速成长期。保守地估计：伴随氢能世纪的到来，PEMFC及相关产业和相关市场至少将有50年的高速成长。人类正处在能源技术革命的时代，处在能源更新换代的时代。
实际上，由于目前国际上在PEMFC领域的激烈竞争以及各有关国家政府对发展新一代环保型能源动力系统的大力支持，PEMFC市场很可能提前启动，而且，其增长速度可能大大超出我们的预料。据美国宇航局（NASA）分析：到2002年，燃料电池市场的年销售额将达到80亿美元。
目前，PEMFC在技术上已经成熟，其推广应用的障碍主要是价格问题。构成PEMFC的一些材料的成本目前还比较高。但我们只要回顾一下电子计算机从电子管到晶体管、到小规模集成电路，再到中大规模继承电路，最后到超大规模集成电路的几代发展史，我们不难得出推断：PEMFC最终将与计算机一样进入各行各业，千家万户。
最初的电子计算机体积庞大，价格昂贵，只能用于某些特殊领域（如军事、航天、气象），但自从大规模集成电路技术使计算机进入个人计算机时代以后，计算机就进入了全面普及应用的新阶段。
最早的燃料电池出现在1960年代初，应用于阿波罗宇航计划。1980年代中后期，开始了燃料电池的民用研究。经过十多年的发展，燃料电池应用技术已趋成熟。燃料电池的应用推广与计算机的应用推广将呈现类似的模式，即：随着燃料电池构成材料部件的发展及成本的降低、制造工艺技术的改进以及生产规模的扩大，燃料电池将从能够承受较高成本的应用领域逐步向能够承受较低成本的应用领域进行梯度扩散。
实际上，燃料电池技术与内燃机技术几乎是同年代的产物。但石油资本家推动了内燃机的发展，而燃料电池却被工业界遗忘了。然而值得一提的是：早在130多年前，儒勒?凡尔纳就先知先觉地指出：“Water
is the coal of the future（水是未来的煤）”，他还进一步指出：“首先，我们必须能够成功地利用构成水的元素――氢和氧。”在燃料电池技术获得了长足进展、即将进入大规模产业化的今天，我们对圣贤先哲真知灼见的预言感到由衷的钦佩，对氢能时代的到来充满信心。
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燃料电池汽车的工作原理是，作为燃料的在汽车搭载的燃料电池中，与大气中的氧气发生氧化还原化学反应，产生出来带动电动机工作，由电动机带动汽车中的机械传动结构，进而带动汽车的前桥（或后桥）等行走机械结构工作，从而驱动电动汽车前进。核心部件燃料电池。燃料电池的反应结果会产生极少的二氧化碳和氮氧化物，副产品主要产生水，因此被称为绿色新型汽车。外文名Fuel cell vehicles (FCV)采用材料甲醇、天然气、汽油等技术优点近似零排放、减少了水污染等发展方向超微型汽车、纯电动汽车等
燃料电池汽车是的一种，其核心部件。通过氢气和氧气的化学作用，而不是经过燃烧，直接变成电能动力。[1]
燃料电池汽车的氢燃料能通过几种途径得到。有些车辆直接携带着纯氢燃料，另外一些车辆有可能装有燃料重整器，能将烃类燃料转化为富氢气体。
单个的燃料电池必须结合成燃料电池组，以便获得必需的动力，满足车辆使用的要求。
2001年以来，在世界范围内已经取得了重大的进展。在开发燃料电池汽车中仍然存在着技术性挑战，如燃料电池组的一体化，提高商业化电动汽车燃料处理器和辅助部汽车制造厂都在朝着集成部件和减少部件成本的方向努力，并已取得了显著的进步。
世界著名汽车制造厂，如戴姆勒－克莱斯勒、福特、丰田和宣布在2004年以前将燃料电池汽车投向市场。与传统汽车相比，燃料汽车具有以下优点：
1、零排放或近似零排放。
2、减少了机油泄漏带来的水污染。
3、降低了温室气体的排放。
4、提高了燃油经济性。
5、提高了发动机燃烧效率。
6、运行平稳、无噪声。电动汽车的关键能源动力技术包括电池技术、电机技术、控制器技术。电池技术、电机技术和控制器技术是电动汽车所特有的技术，这3项技术也是一直制约电动汽车大规模进入市场的关键因素。电池是电动汽车的动力源泉，也是一直制约电动汽车发展的关键因素。电动汽车用电池的主要性能指标是比能量(E) 、能量密度(Ed)、比功率(P)、循环寿命(L)和成本(C)等。要使电动汽车能与燃油汽车相竞争，关键就是要开发出比能量高、比功率大、使用寿命长的高效电池。
电动汽车用电池经过了3代的发展，已经取得了突破性进展。
第1代是铅酸电池，目前主要是阀控铅酸电池(VRLA) ，由于其比能量较高、价格低和能高倍率放电， 因此是目前惟一能大批量生产的电动汽车用电池。
第2代是碱性电池，主要有镍镉、镍氢、钠硫、锂离子和锂聚合物等多种电池，其比能量和比功率都比铅酸电池高，因此大大提高了电动汽车的动力性能和续驶里程，但其价格却比铅酸电池高。
第3代是以燃料电池为主的电池，燃料电池直接将燃料的化学能转变为电能，能量转变效率高，比能量和比功率都高，并且可以控制反应过程，能量转化过程可以连续进行，因此是理想的汽车用电池还处于研制阶段，一些关键技术还有待突破。
广泛应用于电动汽车的燃料电池是一种称为质子交换膜的燃料电池(PEMFC) ，它以纯氢为燃料，以空气为氧化剂，不经历热机过程，不受热力循环限制，因此能量的转换效率高，是普通内燃机热效率的2～3倍。同时，它还具有噪音低、无污染、寿命长、启动迅速、比功率大和输出功率可随时调整等特性，使得PEMFC非常适合用作交通工具的动力源。电动汽车驱动电机是所有电动汽车必不可少的关键部件。使用较多的有直流有刷、永磁无刷、交流感应和开关磁阻4种电机。　　直流有刷电机结构简单，技术成熟，具有交流电机所不可比拟的优良电磁转矩控制特性，所以直到20世纪80年代中期，仍是国内外电动汽车用电机的主要研发对象。但是，由于直流电机价格高，体积和质量大，因此在电动汽车上的应用受到了限制。　　永磁无刷电机可以分为由方波驱动的无刷直流电机系统(BLD— CM)和由正弦波驱动的无刷直流电机系统(PMSM) ，它们都具有较高的功率密度，其控制方式与感应电机基本相同，其主要优点是效率可以比交流感应电机高6个百分点，因此在电动汽车上得到了广泛的应用，是当前电动汽车用电动机的研发热点。这类电机具有较高的能量密度和效率，其体积小、惯性低、响应快，非常适应于电动汽车的驱动系统，有极好的应用前景。但价格较贵，永磁材料一般仅耐热12c=0I以下。目前，由日本研制的电动汽车主要采用这种电机。　　交流感应电机也是较早用于电动汽车驱动的一种电机，它的调速控制技术比较成熟，具有结构简单、体积小、质量小、成本低、运行可靠、转矩脉动小、噪声低、转速极限高和不用位置传感器等优点，但因转速控制范围小、转矩特性不理想，因此不适合频繁启动、频繁加减速的电动汽车。美国以及欧洲研制的电动汽车多采用这种电机。　　开关磁阻电机(SRM)具有简单可靠、可在较宽转速和转矩范围内高效运行，控制灵活、4象限运行、响应速度快和成本较低等优点。但实际应用发现，SRM存在着转矩波动大、噪声大、需要位置检测器等缺点，所以应用受到了限制。　　4种电机各有优缺点，但是对于电动汽车而言，由于电能是由各类电池提供的，价格昂贵而弥足珍贵，所以使用相对效率最高的永磁无刷电机是较为合理的，它已被广泛应用于功率小于100kW 的现代电动汽车上。　　在国外已有越来越多的电动汽车采用性能先进的电动轮(又称轮毂电机)，它用电机(多为永磁无刷式)直接驱动车轮，因此无传统汽车的变速器、传动轴、驱动桥等复杂的机械传动部件，汽车结构大大简化。但是它要求电机在低转速下有很大的扭矩， 特别是对于军用越野车，要求电机基点转速：最高转速=1：10。近几年，美、英、法、德等国纷纷将电动轮技术应用于军用越野车和轻型坦克上，并取得了重大成果。控制器技术的变速和方向变换是靠电动机调速控制装置来完成的，其原理是通过控制电动机的电压和电流来实现电动机的驱动转矩和旋转方向的控制。目前电动汽车上应用较广泛的是晶闸管斩波调速，通过均匀改变电机的端电压，控制电机的电流，来实现电机的无级调速。在电子电力技术的不断发展中，它也逐渐被其他电力晶体管(如GTO、MOSFET、BTR及IGBT 等)斩波调速装置所取代。从技术的发展来看，伴随着新型驱动电机的应用，电动汽车的调速控制转变为直流逆变技术的应用将成为必然的趋势。　　在驱动电机的旋向变换控制中，直流电机依靠接触器改变电枢或磁场的电流方向，实现电机的旋向变换，这使得控制电路复杂、可靠性降低。当采用交流异步电机驱动时，电机转向的改变只需变换磁场三相电流的相序即可，可使控制电路简化。此外，采用交流电机及其变频调速控制技术，使电动汽车的制动能量回收控制更加方便，控制电路更加简单。　　二十一世纪以来，由感应电动机驱动的电动汽车几乎都采用矢量控制和直接转矩控制。矢量控制又有最大效率控制和无速度传感器矢量控制，前者是使励磁电流随着电动机参数和负载条件的变化，从而使电动机的损耗最小、效率最大；后者是利用电机电压、电流和电机参数来估算出速度，不用速度传感器，从而达到简化系统、降低成本、提高可靠性的目的。直接转矩控制克服了矢量控制中解耦的问题，把转子磁通定向变换为定子磁通定向，通过控制定子磁链的幅值以及该矢量相对于转子磁链的夹角，从而达到控制转矩的目的。由于直接转矩的控制手段直接、结构简单、控制性能优良和动态响应迅速，因此非常适合电动汽车的控制。　　随着电机及驱动系统的发展， 控制系统趋于智能化和数字化。变结构控制、模糊控制、神经网络、自适应控制、专家系统、遗传算法等非线性智能控制技术，都将各自或结合应用于电动汽车的电机控制系统。它们的应用将使系统结构简单，响应迅速，抗干扰能力强，参数变化具有鲁棒性，可大大提高整个系统的综合性能。储能装置是电动汽车的核心零部件，尤其是纯电动汽车。目前通常使用的储能装置有两种，即蓄电池和超级电容，而使用最广泛的是蓄电池。蓄电池也有很多种，其主要问题表现在以下几个方面：①电池的可靠性达不到车用的苛刻要求；②电池使用寿命短，深度放电时循环次数达不到车用要求；③充电时间长；④蓄电池尺寸和质量的制约；⑤环境适应性较差；⑥电池在使用过程中单体电池健康状态变化不一致，严重影响整体性能；⑦功率密度和能量密度低；⑧存在二次环境污染问题。　　驱动电机及其控制系统的可靠性和耐久性达不到要求　　驱动电机及控制系统是电动汽车的又一个关键部件，电机本体的设计和制造技术来源于一般工业电机，要成功用于汽车工业，需要一定时间的技术积累。更为重要的是，目前电机控制器的关键元件IGB T制造技术还掌握在少数几个发达国家手中，最先进的IGB T进　　口还受到限制，严重制约了我国汽车工业电气化发展水平。驱动电机及控制系统要像内燃机一样满足汽车工业苛刻的使用要求，取代内燃机成为汽车的心脏，目前的技术水平还达不到。　　整车制造成本和使用成本难以被大多数厂家和用户所接受　　纯电动汽车的出现早于内燃机汽车，目前纯电动汽车在市场竞争中处于不利地位，其主要原因是制造成本和使用成本高以及社会基础配套设施不完备，车载储能技术不解决，纯电动汽车很难取得市场认可。混合动力还是以节油、环保和时髦为买点，但是在未来一段时间内，混合动力车节约的燃油费用还不能平衡初期多投人的购买成本， 消费者的低收入和缺乏环保意识以及低燃油税率，使市场倾向于内燃机汽车的局面在短时期内不能改变。　　由于其高昂的制造成本和缺乏氢补充基础设施，在未来15年内，氢燃料电池的产业化前景并不被看好。
大力发展纯蓄电池驱动的超微型汽车　　这种汽车降低了汽车的动力性和续驶里程的要求，充电过程比较简单，车速不高。较适合于市内或社区小范围内使用。由于多数采用了镍氢电池、镍镉电池、锂离子电池等高性能电池，车辆性能较有保证，已进人小批量试生产阶段。比如，日本的Hypermini采用了高性能锂离子电池，最高时速为90km， 一次充电可行驶115km，它是一款适合未来城市道路行驶的家庭轿车。　　进一步加强驱动电机的研究　　美国倾向于采用交流感应电机，其主要优点是结构简单、性能可靠，质量较小，但控制器技术较复杂；日本多采用永磁无刷直流电机，其优点是效率高，启动扭矩较大，质量较小，但成本较高，且有高温退磁、抗振性较差等不足；德国、英国等大力开发开关磁阻电机，优点是结构简单、可靠，成本较低，缺点是质量较大，易于产生噪声。目前我国也研制成了稀土永磁无刷直流电机和开关磁阻电机， 电机的使用尚无定论，有待今后在使用中考验。　　立足混合动力。逐步过渡到纯电动汽车　　由于受到蓄电池性能的严重制约，使纯蓄电池型电动汽车的产业化进程举步维艰，于是混合动力汽车成了内燃机汽车和电动汽车之间的过渡产品，既充分发挥了现有内燃机技术优势，又尽可能发挥电机驱动无污染的优势。混合动力汽车将现有内燃机与一定的储能元器件通过先进控制系统相结合，可以大幅度降低油耗，减少污染物排放，同时技术成熟，价格便宜。3。4 最终目标是燃料电池汽车　　燃料电池汽车在成本和整体性能上，特别是行程和补充燃料时间上明显优于其他电池的电动汽车，并且燃料电池所用的燃科(甲醇、汽油、柴油、天然气等)来源广泛，又可再生，并可实现无污染、零排放等环保标准。所以燃料电池轿车已成为世界各大汽车公司21 世纪初激烈竞争的焦点。日本政府对于单车的补贴数额也是巨大的，但是相对于纯电动汽车的实际价格来说，补贴还是比较小的，尤其是相对传统车型，纯电动汽车在价格上仍处于劣势。此外，这次补贴是针对公共服务领域，并没有惠及个人消费者，就中国的汽车消费市场来说，个人消费者才是汽车消费的主力军，而且个人消费者对于公共部门来说对汽车价格更敏感。因此与欧美日相比，中国在支持电动车消费的政策上做得还不够。　　中国对产业的组织协调力度不够　　纯电动汽车的研发在中国进行得如火如荼。由于这个行业的门槛比较低，而国家没有进行有效的引导和管理，从而导致了各大汽车企业、科研院所及各个省市纷纷立项，重复建设问题非常突出，形同一盘散沙，没有形成共同技术研发平台和资源共享，在一定程度上《东洋经济》报道：“当代技术革命将彻底改变2l世纪汽车业的面貌，这一改变就是在近几年出现的燃料电池车”。尽管传统的内燃机汽车仍在当今世界占据主导地位，但发展清洁无污染的电动汽车已是大势所趋，也是世界各国的必然选择。目前，在电动汽车的商业化运作上，虽然从产品技术和市场开发等方面取得了一些经验和进步，但仍还面临许多亟待解决的问题。这些存在问题的解决，需要技术人员的努力，更造成了社会资源的浪费，不利于纯电动汽车的发展。　　纯电动汽车相关基础设施的建设十分落后　　制约电动车发展的因素除了高成本和高价格外，充电的便捷性是制约纯电动汽车产业化的另一个主要障碍。纯电动汽车的发展需要有相关的配套设施，如充电站或更换电池的换电站等基础设施，而目前国内相关基础设施的建设几乎是一片空白。此外，由于纯电动汽车相关基础设施建设所需的投资巨大，不是凭企业一己之力能够实现的，这就需要政府部门和相关企业共同努力寻找解决方案。　　技术发展不成熟　　纯电动汽车的研发最大的瓶颈就是电池。虽然纯电动汽车电池的性能已经有了很大的提高，而且相对于中国大多数的乘用车都是在城镇中行驶，有距离短、速度慢的特点，目前的电池技术在一定程度上需要政府和社会的大力支持。可预见，未来的汽车将是由电气、机械和控制技术运行的车辆，电动汽车势必成为2l世纪重要的绿色交通工具。FCEV是一种地面车辆，仍然保留了车辆的行驶系统、悬挂系统、转向系统和制动系统等。
FCEV是以电力驱动为惟一的，其电气化和自动化的程度大大高于内燃机汽车，早期用内燃机汽车底盘改装的FCEV，在汽车底盘上布置了氢气储存罐或甲醇改质系统，燃料电池发动机系统，电气控制系统和系统等总成和装置，在进行总布置时受到一些局限。燃料电池新研发的FCEV采用了滑板式底盘，将FCEV的氢气储存罐和供应系统、燃料电池发动机系统、电能转换系统、电机驱动系统、转向系统和制动系统等，统统装在一个滑板式的底盘中，在底盘上部可以布置不同用途的车身和个性化造型的车身。采用多种现代技术，以计算机控制为核心和电子控制的“线传”系统（Control-by-wire），CAN总线系统等，使新型燃料电池电动车辆进入一个全新的时代。
FCEV按主要燃料种类可分为：①以纯氢气为燃料的FCEV；②以甲醇改质后产生的氢气为燃料的FCEV。
FCEV按“多电源”的配置不同，可分为：①纯燃料电池FCEV；②燃料电池与蓄电池混合电源的FCEV；③燃料电池与蓄电池和超级电容器混合电源的FCEV。后2种多电源的配置方式是FCEV的主要配置方式。用于提供起动电流和回收制动反馈的电能。长期以来，世界各国政府和主要汽车集团都高度重视燃料电池汽车研发，投入大量资金用于燃料电池汽车及氢能研发、试验考核和市场培育。继在第六框架计划中拿出大量资金用于燃料电池汽车和氢能研究，2009年，欧盟批准燃料电池和氢能技术项目行动计划，计划从欧盟第七框架计划中拿出4.7亿欧元，持续资助燃料电池汽车及基础设施技术研发。德国政府高度重视燃料电池汽车及氢能研发，交通部、环境署、经济部等部门联合启动燃料电池及氢能国家创新计划，拟与企业联合资助14亿欧元，用与燃料电池汽车、氢能等关键技术研发，以确定德国在燃料电池汽车领域的国际领先地位和竞争力。以经产省为代表的日本政府高度重视并持续开展燃料电池汽车和氢能开发，在过去30年时间内先后投入上千亿日元用于燃料电池汽车和氢能的基础科学研究、技术攻关和示范推广。隶属于经产省的燃料电池商业化组织(FCCJ)先后与2009年7月和2010年7月发布了《燃料电池汽车和加氢站2015年商业化路线图》，明确指出2011年-2015年开展燃料电池汽车技术验证和市场示范，随后进入商业化示范推广前期。为落实燃料电池汽车在日本的推广，2011年1月，包括丰田、本田、尼桑三大汽车厂商在内的日本13家汽车和能源企业共同签订协议，决定在东京、大阪、名古屋和福冈四大都市圈的市区和高速公路上建立100座加氢站，并通过完善设计、改善生产技术等方法大幅降低燃料电池汽车生产成本，培育燃料电池汽车市场。美国政府对燃料电池汽车支持在布什任职期间达到顶峰，在奥巴马政府期间，美国能源部宣布从美国振兴计划(American Recovery and Reinvestment Act Funding)中拨款4190万美元支持燃料电池特种车的研发和示范，另在2011年美国财政预算中安排5000万美元用于燃料电池和氢能技术研发。此外，加拿大、韩国、澳大利亚、巴西、法国和英国等国家政府积极支持燃料电池汽车和氢能研发。2009年，戴姆勒、福特、通用、丰田、本田和现代汽车6个世界主要汽车公司签署备忘录，持续开展燃料电池汽车研发，计划于2015大力推广燃料电池汽车，并快速形成几十万辆燃料电池汽车保有量。
经过长时间、持续稳步的支持，国外燃料电池汽车产品的可靠性、环境适应性(如低温启动性能)取得了重大突破，示范运行不断深入，并陆续推出用于租赁商业化示范的先进燃料电池汽车，燃料电池汽车进入技术与市场示范阶段。产品成本控制与配套基础设施建设成为制约燃料电池汽车商业化推广主要因素。
20世纪60年代和70年代，美国首先将燃料电池用于航天，作为的主要电源。此后，美国等西方各国将燃料电池的研究转向民用发电和作为汽车、潜艇等的动力源。世界各著名汽车公司相继投入较多的人力和物力，开展燃料电池电动汽车的开发研究。在北美，各大汽车公司加入了美国政府支持的国际燃料电池联盟，各公司分别承担相应的任务，生产以新的燃料电池作动力的汽车。美国通用汽车公司在美国能源部的资助下，推出了以（PEMFC，也称为离子交换膜燃料电池或固体高聚合物电解质燃料电池）和蓄电池并用提供动力的轿车。美国福特汽车公司现已研制出从汽油中提取氢的新型燃料电池，其燃料效率比内燃机提高1倍，而产生的污染则只有内燃机的5%。
巴拉德(Ballard)汽车公司是PEMFC燃料电池技术领域中的世界先驱公司，自1983年以来，Ballard公司一直从事开发和制造燃料电池。1992年巴拉德公司在政府的支持下，为运输车研制了88kM的PEMFC动力系统，以PEMFC为动力做试验车进行演示。1993年巴拉德公司推出了世界上第一辆运用燃料电池的电动公共汽车样车，装备105kW级PEMFC燃料电池组，能载客20人，对于一般城市公共汽车，采用碳吸附系统储备气态H2即可连续运行480km。目前，Ballard燃料电池的体积功率已达到1kW/L的目标。
在日本燃料电池系统发展中丰田公司处于领先地位。丰田的目标是开发能量转换效率达到传统机2.5倍的燃料电池，且能和现用的汽（柴）油汽车一样方便地添加燃料。日本还在1981年开发了熔融碳酸盐燃料电池（MCFC），随后又研制了磷酸燃料电池（PAFC），1992年又开发了比功率高、工作温度低、结构紧凑和安全可靠的质子交换膜燃料电池（PEMFC）。
德国奔驰公司和西门子公司合作于1996年推出了装有PEMFC的NECARll小客车。2009年，德国主要的汽车和能源公司就与政府联合启动了“H2MobilityInitiative”计划。按照计划，德国将在2015年建成1000个加氢站，开始实现燃料电池动力汽车的大规模商业化，到2020年将有100万辆电动车和50万辆燃料电池汽车投入使用。
2011年1月，奔驰公司研发的3辆燃料电池原型车，横跨4大洲、14个国家，完成绕地球行驶1周的创举。此外，奔驰在德国还有36辆氢燃料电池大巴，已收集到200万千米的运行数据，目前的氢料燃大巴比早期的燃料消耗降低了50%，性能和行驶里程均显著提高。
开发出使用“运程”燃料电池的电动汽车“Fever”，它以低温储存的氢和空气作燃料，发电功率达20kW，电压为90V，且采用先进的电子控制系统对电力系统进行控制，并把制动时产生的能量储存在蓄电池里，以备汽车起动或加速时使用。
1992年成立了国家燃料电池开发中心。英国燃料电池技术的开发重点在燃料供应、重整炉、气体净化和空气压缩等方面。质子交换膜燃料电池的研究重点是改善催化材料的性能并探索铂(Pt)催化剂的涂覆方法，降低铂(Pt)含量，提高铂(Pt)利用率和耐受CO的允许值。
韩国现代已经推出第三代燃料电池电动车ix35。ix35完全由氢燃料电池驱动，这款零排放是在2010年由200多名设计师在韩国现代的燃料电池研发中心设计完成。大力发展新能源汽车是应对全球能源短缺和环境污染的重大战略举措。在众多的新能源汽车中，燃料电池汽车因其具有零排放、效率高、燃料来源多元化、能源可再生等优势而被认为是未来汽车工业可持续发展重要方向，是解决全球能源问题和气候变化理想方案，因此，世界主要国家和组织投入大量资金用于燃料电池汽车关键技术攻关。目前，国际燃料电池汽车现已进入技术与市场示范阶段。在国际竞争日趋激烈环境中，随着技术研发和试验考核不断深入，我国燃料电池汽车面临着发展后劲不足，技术创新突破难、产业化基础薄弱、专业人才缺乏等难题，严重阻碍了我国燃料电池汽车技术进步，因此，我国要抓住新能源汽车战略性新兴产业培育和发展的政策机遇，发挥政策引导作用，聚焦重大、重点突破燃料电池汽车关键技术和共性技术，稳步推进燃料电池汽车技术进步。
在国家“十五”“863”计划电动汽车关键技术重大科技专项和“十一五”节能与新能源汽车重大项目支持下，我国燃料电池汽车技术研发取得重要进展，基本掌握了整车、动力系统与关键零部件的核心技术;建立了具有自主知识产权的燃料电池汽车动力系统技术平台;形成了燃料电池发动机、动力电池、DC/DC变换器、驱动电机、储氢与供氢系统等关键零部件配套研发体系，具有百量级燃料电池汽车动力系统平台与整车生产能力。研制的“超越”系列、“上海牌”、“帕萨特”、“奔腾”、“志翔”等燃料电池汽车经受住了大规模、高温、大强度示范考核，成功服务于2008北京奥运会和2010年上海世博会。在燃料电池关键基础技术研究方面，开发出高活性、抗聚集的电催化剂，以及高比表面积、抗氧化的担体，开发出了与国际商品化水平相当的增强型符合自增湿质子交换膜，研制出高导电性/高稳定性碳纸，初步解决了双极板的抗腐蚀和导电性问题，掌握了丝网印刷膜电极技术。在燃料电池汽车整车及动力系统平台前沿技术方面，建立了燃料电池汽车动力系统平台设计理论和方法，探索了基于模块化思想的整车柔性适配技术，研发了燃料电池汽车功率控制单元及其它关键零部件，开展了燃料电池汽车整车可靠性、电安全、氢安全、一体化热管理、智能容错控制、碰撞安全性等关键技术研究。在公共平台建设方面，形成了燃料电池汽车开发软、硬件测试环境，建立了国家级燃料电池、系统平台和车辆工程技术中心或测试基地，制定了8条燃料电池汽车及氢能专用国家标准。但是，受限于传统车辆开发技术水平、燃料电池发动机功率密度、动力系统可靠性、整车环境适应性等性能限制以及商业推广模式研究和基础设施建设滞后等因素，我国燃料电池汽车仍然处于技术验证与特定考核试验考核阶段。
燃料电池汽车是“十五”期间全国12个重大研究专项之一。其中，质子膜关键技术被列为山东省第一号科技攻关项目，取得了重大突破。辽宁新源动力股份有限公司承接国家“863”重大科研项目，研制了200KW、110KW、60KW、30KW、10KW、5KW燃料电池系统、燃料电池电站、便携式电源等产品。在“十一五”期间，中国将继续加大对燃料电池汽车的研发投入，推动核心技术产业化。
2008年奥运会，23辆燃料电池汽车示范运行7.6万公里。到了2010年世博会，这个数字上升到196辆和91万公里。2012年3月期间，科技部电动汽车重大项目管理办公室副主任甄子健认为，燃料电池汽车在5到10年后，将可以像近两年的电动汽车一样，通过示范运行进入商业化销售阶段。(一)燃料电池整车集成技术
如表1所示，我国自主开发的燃料电池汽车在车型开发、整车动力性、续驶里程、燃料电池发动机功率等方面与国外存在一定的差距，在等效燃料经济性水平和车辆噪声水平与国外基本处于同一水平。
在燃料电池汽车车型平台开发方面，国外已经由基于传统车辆平台改造形成燃料电池汽车模式走向为燃料电池汽车打造全新整车平台阶段，如本田汽车公司Clarity，丰田汽车公司FCHV,戴姆勒奔驰公司F-Cell和通用公司Chevrolet Equinox等均是为燃料电池汽车动力系统技术平台而全新打造的专用化整车平台，基于这些整车平台，国外汽车公司开展了如空气动力学性能、轻量化、车身碰撞安全性、底盘系统主动控制以及面向舒适性的人机界面与人机工程等研究。在国内，以上汽股份、上海大众、一汽、长安、奇瑞等公司为代表开发的燃料电池轿车均基于传统内燃机车辆进行改制，尚未掌握燃料电池汽车专用车身开发、底盘开发、底盘动力学主动控制等关键技术，与国外存在较大差距。
在车辆动力性能方面，主要受限于燃料电池功率输出水平和整车集成及轻量化技术水平，我国燃料电池汽车整车加速性能明显低于世界主流燃料电池汽车加速性能。
在车辆续驶里程方面，到目前为止，我国基本掌握了350MPa高压储氢和加注系统关键技术，实现高压氢气瓶等部件国产化开发，但某些关键阀门、传感器还依赖进口，700MPa氢气存储关键技术和关键部件仍然处在研发阶段，其直接制约了我国燃料电池汽车续驶里程提高。
在整车燃油经济性水平、车外噪声水平上。我国燃料电池汽车与国外同类型汽车处于同一水平甚至领先地位(参考2006年法国必比登挑战赛结果，燃油经济性等效为传统内燃机汽油消耗：3-3.5L/100公里，车外加速噪声维持在70dB左右)。
注： 1-中国城市循环工况;2-NEDC工况;3-EPA工况。
(二)燃料电池发动机技术
在燃料电池发动集成度方面，我国轿车用燃料电池发动机输出功率等级、功率密度等性能参数明显低于国外同类型燃料电池汽车用燃料电池技术性能(国外燃料电池电堆质量功率密度已超过1600W/kg，体积功率密度已超过2700W/L;而国内燃料电池电堆质量功率密度维持在700W/kg左右，体积功率密度维持在1000W/L左右)。
在燃料电池发动机环境适应性尤其是低温冷启动性能方面，国外燃料电池汽车已经实现甚至环境中冷启动，并在北欧瑞典地区开展冬季寒冷工况下实车道路实验。相比国外，我国燃料电池汽车冷启动性能基本上还处在水平，燃料电池电堆也仅在实验室中实现环境中启动。
在燃料电池发动机可靠性、寿命方面，国外燃料电池电堆2010年寿命水平比2003年提高两倍，其中燃料电池质子交换膜已经超过7300h(采用美国3M公司的MEA)，电堆实验室寿命提高到5000h以上，安全性和可靠性水平基本达到了传统内燃机汽车同等水平。在整车可靠性和寿命方面，其性能已经基本满足整车产品需求。戴姆勒奔驰汽车开发的F-Cell系列样车已经进行了总共超过450万公里的路试。美国UTC公司通过改进燃料电池系统控制策略，规避或减缓由起停、动态加载、低载怠速、零下储存与启动等过程导致的燃料电池寿命衰减，其与AC Transit运输公司合作在加州奥克兰市开展燃料电池汽车示范运行，截至2010年6月底，其120kW的燃料电池系统(PureMotion Model 120)在没有更换任何部件情况下运行了7000h，远远超过了美国能源部制定的h寿命目标。相比国外，我国燃料电池汽车虽然经受住了北京奥运会、美国加州示范运行和上海世博会等大型国际活动的高温、高强度示范运行考验，但燃料电池电堆及关键部件寿命仍然无法满足整车产品寿命要求，低压燃料电池单堆动态循环工况试验运行时间仅突破1500h，预测寿命亦仅2000h。
在燃料电池发动机成本控制关键技术研究方面，国外一方面研究低铂燃料电池技术，减少催化剂用量，另一方面研究催化剂抗毒性，降低其运行成本，同时还开发非铂催化剂来代替贵重金属Pt。在低铂燃料电池技术方面，目前国外已经研制低铂用量燃料电池电堆。通用公司通过采用核壳型合金催化剂、有序化MEA等技术，不但提高了燃料电池性能，而且Pt担量也得到了大幅度降低，一台燃料电池发动机中贵金属催化剂Pt的用量从上一代的80g降低到30g，并计划于2015年降低到10g。丰田公司开发的燃料电池电堆Pt用量也降低到原来的30%。催化剂抗毒性已经成为国际研究热点，国外科研机构试图通过提高催化剂抗毒性，使燃料电池可以直接利用粗氢发电，从而降低其运行成本。在非铂燃料电池技术方面，国际积极开发其它类型如碱性聚合物膜燃料电池，实现催化剂材料非Pt化，从而降低燃料电池发动机成本。2010年4月，美国洛斯阿拉莫斯国家实验室宣布，该研究机构已经开发出由碳、铁、钴组成的催化剂，其成本非常低，而其性能可以和铂基燃料电池电堆最高水平相比，且在遏制过氧化氢产生等方面明显优于铂基燃料电池电堆。一系列研究成果直接推动燃料电池汽车成本降低，据美国DOE估计，燃料电池系统成本已由2002年的275美元/kW降低至2009年的62美元/kW (按50万套产量测算)。近期丰田公司高层公开宣布，2015年将实现燃料电池汽车零售价5万美元/辆的目标。此外，随着新研制非铂催化剂大量使用，燃料电池汽车成本还将进一步降低。我国于“十一五”末期已经开始开展燃料电池汽车成本控制研究，受限于燃料电池发动机和氢气存储系统成本，燃料电池轿车成本仍然很高。
(三)高压储氢系统技术
从表1可以看出，目前国外主流燃料电池汽车车型均采用70MPa的氢气存储和供给系统，而国内燃料电池汽车的高压氢气存储系统压力仍然维持在35MPa水平，这一定程度上影响了我国燃料电池汽车整车续驶里程能力。与此同时，国内35MPa的氢气存储和供给系统中的传感器、阀门等零件还依赖进口，直接导致氢气存储与供给系统成本过高。
四、 燃料电池汽车与纯电动汽车技术对比分析
与纯电动汽车相比，燃料电池汽车具有续驶里程长、低温冷启动性能好和能量补充快等优点(见表2)，但产品成本高和基础设施稀缺;燃料电池汽车性能基本满足用户需求，必将成为未来高端纯电驱动车辆主体车型。随着新型非铂催化剂的研制成功和应用，燃料电池汽车成本将进一步降低，燃料电池汽车市场化进程将大幅提速。
表2 纯电动、燃料电池及传统内燃机对比分析表
五、 存在问题和建议
(一)技术创新与研发投入
1.聚焦重大，重点突破关键技术
燃料电池汽车是一个“机-电-液-氢”相互耦合作用复杂系统，是一个依赖机械、化工、电力电子、材料等工业基础的复杂系统，是一个涉及车辆工程、机械工程、材料工程、管理工程、信息工程、交通工程等多学科交叉融合的系统，是一个涉及基础科学研究、前沿技术开发和新技术应用的科学技术问题综合体。
鉴于我国的机械、化工、电力电子和材料工业基础相对薄弱，应发挥集中力量办大事社会主义制度优势，从国家层面整合资源，聚焦重大，重点突破燃料电池汽车关键技术：
1) 适合燃料电池汽车动力系统技术平台的全新结构整车平台
燃料电池汽车动力系统技术平台由于结构复杂、分布式智能控制、系统电压高、氢气存储压力高、碰撞性能要求高等特点，对整车碰撞安全性、空气动力学、整车热管理、底盘主动控制、舒适性、驱动系统拓扑结构提出了新要求，采用传统车辆改制燃料电池汽车已经无法满足燃料电池汽车整车发展趋势，因此，未来国家科技计划中应进一步聚焦，开展全新结构燃料电池汽车尤其是中高级燃料电池汽车全新结构整车平台开发。
2) 燃料电池汽车动力系统平台柔性模块化技术及其关键零部件开发
借鉴国外同类型燃料电池汽车“E-FLEX”和“十一五”柔性适配技术等，开展全新结构整车下的动力系统平台模块化、一体化、智能化集成设计技术。
3) 燃料电池发动机寿命、可靠性和环境适应性研究
在燃料电池发动机寿命、可靠性和环境适应性性能方面，我国已经落后于国外主流燃料电池电堆开发商和系统集成制造商。我国燃料电池发动机处在研发关键时期，国家应集中国内优势资源，强强联合，开展燃料电池发动机寿命、可靠性、环境适应性专项攻关，并同步开展发动机系统成本控制方法研究。
4) 低铂、非铂燃料电池电堆研发
低铂、非铂燃料电池技术是降低燃料电池汽车整车成本的重要措施。因此在“十二五”期间科技计划中，应重点研究高稳定性、抗毒、低Pt催化剂与抗氧化、长寿命的催化剂载体;高耐久性、低成本、高质子传导性的复合膜和烃类高温质子交换膜;高性能、高导电性炭纸;解决模压金属双极板应力释放问题，提高双极板的平整度和耐温性能;完善表面耐腐蚀导电涂层技术，提高耐久性与稳定性;构建质子、水、电与气体的有效传递通道，研究有序结构的薄层膜电极组件。
研发能满足低湿条件运行非铂/低铂、低成本的PEMFC电堆，提高电堆环境适应性(如抗CO中毒、抗醇性能)，开发以质子交换膜为电解质、中温、中压为特征的车用燃料电池系统及关键零部件技术。
5) 氢能基础设施关键技术及安全风险评估
研究固体聚合物电解槽(SPE)电解制氢技术，包括SPE关键材料、电堆结构优化、电解系统集成等技术;系统评价35MPa加氢站(移动/固定)模式、经济性、可靠性及安全性，全面优化氢气加注解决方案，开发车载70MPa高压储氢和快速加注系统关键技术及关键部件。探索适合车用的基于储氢材料的复合储氢原理和技术。
6) 燃料电池汽车商业化推广模式与市场培育
研究多元互动政策体系、长期激励机制对燃料电池汽车产业化进程作用模式和效果;探索适合燃料电池汽车的商业推广模式的和市场培育方法;研究燃料电池汽车市场导入评价标准体系;创建基于“技术链”的燃料电池汽车研发和示范推广产业技术创新联盟。
2.持续支持，加大研发投入
在国内主流大型整车企业疲于建立传统汽车自主创新能力，小型汽车生产商研发热情高涨但技术研发基础薄弱尴尬情况下，国家政府部门应站在加强自主创新能力，建设社会主义创新型国家战略高度，以支撑培养国家技术创新和知识创新体系建设，支撑汽车产业结构升级，实现汽车工业跨越式发展为目标，发挥政府政策引导作用，发挥社会主义集中力量办大事的优势，发挥市场配置资源的基础作用，持续支持加大新能源汽车研发。此外，燃料电池汽车由于其系统的复杂性、综合性、交叉型等特点，政府部门应进一步加大科技计划投入，支撑燃料电池汽车关键技术和共性技术突破。
表3 全球主要组织、国家和企业投入燃料电池汽车和氢能研发资金统计表
表3给出了世界主要国家对燃料电池汽车和氢能的投入情况，分析得到：我国在燃料电池汽车整体研发基础薄弱现状下，研发投入仍然明显低于世界主要国家的燃料电池汽车研发投入。在国外汽车生产商纷纷将年作为燃料电池汽车市场导入起点情况下，我国政府更应加大研发投入力度，抓住留给我国约4～6年时间迎头赶上，提升我国燃料电池汽车技术水平， 实现新能源汽车跨越式发展。
(二)政策引导与发展环境
3.加大示范财政补贴额度，实施财政积极引导政策
2009年初，财政部、科技部、国家发展改革委、工业和信息化部(以下简称四部委)联合召开启动会，共同启动“十城千辆”节能与新能源汽车示范推广试点工程，决定在公交、出租、环卫、公务、邮政等公共服务领域开展节能与新能源汽车购买试点工作。与此同时，国家颁布了《节能与新能源汽车示范推广财政补助资金管理暂行办法》，燃料电池轿车、纯电动汽车和纯电动特种车均纳入公共服务用乘用车和轻型商用车类，由于其具有100%节油率水平，分别获得了国家财政补贴25万元/辆、6万元/辆和3000元/kWh标准，如表4。从补贴额度上看，燃料电池汽车获得了更多的国家财政补贴额度，但是从财政补贴与整车成本差值平均值看，由于燃料电池汽车整车成本高，在获得相应国家补贴之后，仍然存在很大的差额，这必将阻碍燃料电池汽车示范推广。因此，政府应调整新能源汽车财政补贴标准，引导燃料电池汽车发展。
4.标准先行，开展燃料电池汽车标准体系建设
经过联系两个五年电动汽车科技计划攻关，我国累计颁布了56条国家或行业电动汽车技术标准，初步建立了电动汽车技术标准体系，基本能够满足当前电动汽车科学研究、产品试验、产业化生产指导、产品市场准入和商业化示范推广应用需要，被公认为处于世界前列。但分析已颁布技术标准发现，我国燃料电池汽车相关技术标准只有8项，而同期ISO有19项，美国SAE有16项，中国燃料电池汽车技术标准严重缺乏，如表5。与此同时，在现有8项燃料电池汽车技术标准中，其中5项主要围绕氢能基础设施，而燃料电池汽车整车和零部件分别只有1项，燃料电池汽车整车及关键零部件技术标准严重缺乏，因此在“十二五”期间，国家应该加大投入，进行燃料电池汽车(含整车和关键零部件的设计、生产和试验等)技术标准研究，建立燃料电池汽车技术标准体系。
5.积极筹备、规划未来燃料电池汽车氢气供给网络
目前全世界已经有200余个加氢站，与此同时，欧洲计划在2015年前投资5亿元建设40个加氢站，韩国拟建50个加氢站，意大利拟建25个加氢站，日本于2012年前再增加10个加氢站，并于2015年前在东京、名古屋、大阪和福冈四大城市市区和高速公路建设100座加氢站，德国巴符能源公司(德国第三大电力公司)、奥地利OMV石油公司、壳牌公司、法国道达尔公司(全球第四大石油化工公司)和瑞典Vattenfall(欧洲第五大能源公司)等全球大型能源公司签订备忘录，决定在德国建设燃料电池汽车基础设施以促进燃料电池汽车在德国的推广。我国在2008北京奥运会和2010年上海世博会大型国际活动背景下共建设了3座加氢站，研制了2辆移动加氢车。随着燃料电池汽车由技术验证和试验考核阶段向市场培育过渡，“能源供应商-基础设施制造商-基础设施运营商-城市规划、环境测评等政府部门”应以价值链为纽带联合起来，结合我国能源分布、产业聚集和现有工作基础，统筹规划，以点带线，以线构面，建立“点-线-面”结合的氢气“制取-运输-存储-加注”网络。在项目初期，应参考日本等经验，设立“氢气社区”项目，探索氢气制取-运输-使用一体化智能社区。
(三)人才培养与国际合作
6.积极培养国际化人才，实现可持续发展
科技创新，人才为本。燃料电池汽车和氢能具有涉及多行业、多学科交叉特点，应结合国家人才战略，积极主动参与全球教育与科技合作，实现立体式、多层次人才培养，人才支撑燃料电池汽车技术创新。
7.面向国际，积极参与国际技术竞争与合作
为共同推进燃料电池和氢能技术进步，德国、日本、英国、加拿大、欧盟、美国、韩国、中国等国家和组织联合成立了国际氢能合作组织，开展学术交流和研发信息共享。与此同时，世界主要国家为促进本国氢能和燃料电池技术创新，设立了形式各样的合作交流平台，如美国FCHEA、日本NEDO、德国NOW、加拿大和英国的HFCA等。相关机构依托该平台开展政府攻关、企业技术服务和学术科研交流等活动。中国作为世界燃料电池和氢能重要力量，应积极主动参与国际合作分工，与上述机构开展合作，并积极参与欧盟第七框架计划、联合国环境署、政府间合作协定项目申报和具体实施。在坚持自主创新基础上，实施开发，引入竞争，跟踪并引领燃料电池汽车和氢能技术进步。
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