氢燃料电池能否成为汽车动力电池的下一条“赛道”？

众所周知，氢是一种极为优越的新能源，其燃烧热值高、使用效率高，且排放物仅为水。据统计，每千克氢燃烧后的热量，约为汽油的3倍，酒精的3.9倍，焦炭的4.5倍。氢的来源丰富，可以由水制取，而水是地球上最为丰富的资源，其热量释放之后的反应物又生成水，整个过程完美演绎了自然物质循环利用、持续发展的过程。燃料电池主要由四部分组成,即阳极、阴极、电解质和外部电路。燃料气和氧化气分别由燃料电池的阳极和阴极通入。燃料气在阳极上放出电子，电子经外电路传导到阴极并与氧化气结合生成离子。离子在电场作用下，通过电解质迁移到阳极上，与燃料气反应，构成回路，产生电流。从燃料电池的工作方式上看，它与常规的热机是类似的，只要不断地提供燃料，就能够不断地产生电能。但是燃料电池与常规的热机的差别在于热机是一种机械装置，它首先通过燃烧将反应物的化学能转变为热能，然后转变为机械能，最后才转化为电能，由于每一步都具有一定的不可逆性，因此热机的总体效率通常不高。对于燃料电池来说，它的理论能量转换效率可达85%~90%。实际上，燃料电池在工作时由于各种极化的存在，其能量转换效率约为40%~60%，若采用热电联供的方式，燃料电池的能量转换效率则可达80%以上。并且，常规的汽油或柴油等发电机在低于额定负载条件下发电时，由于机械损失和热损失的增加，发电机的效率要下降。但是燃料电池的高效率适用于各种负载条件，在低于额定负载条件下工作时则会由于各种极化的减小而获得更高的能量转换效率。相对柴油汽油，氢能源最大的优势就是可再生