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2020年國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議召開(kāi)正式通過(guò)《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，這表明了我國(guó)的新能源發(fā)展將邁向一個(gè)新臺(tái)階，也為新能源汽車在未來(lái)的發(fā)展提出了規(guī)劃。氫能源作為新能源中的一部分，為什么氫能源汽車能在車輛市場(chǎng)中占有一席之地并且被不少專家看好在未來(lái)具有廣闊的發(fā)展前景呢？其零排放對(duì)于環(huán)境的保護(hù)究其是一個(gè)主要原因。在探究氫能汽車零排放的原因之前，先來(lái)了解兩個(gè)概念：什么是氫能汽車？什么是“零排放”？
什么是零排放？
零排放，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是控制生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的廢物排放或者將其排放的廢物通過(guò)變成另外一種產(chǎn)業(yè)的原料等循環(huán)利用的方式充分利用進(jìn)而減少到零，最終以水、氣、聲、渣、熱等形式排入環(huán)境，不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。
什么是氫能源汽車？
氫能汽車是以氫作為能源的汽車，目前將其分為兩種類別，第一類是以內(nèi)燃機(jī)燃燒氫氣從而產(chǎn)生動(dòng)力的氫內(nèi)燃機(jī)汽車（HICEV）。第二類是依靠氫與空氣中的氧在電池中反應(yīng)產(chǎn)生電力推動(dòng)的電動(dòng)機(jī)從而為車輛產(chǎn)生動(dòng)力的氫燃料電池車（FCEV）。他們的基本原理都是以氫作為能源的汽車，將氫反應(yīng)所產(chǎn)生的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能來(lái)為車輛提供動(dòng)力。
最后再來(lái)了解為什么氫能汽車能實(shí)現(xiàn)零排放？
氫能汽車中的氫燃料電池是一種能將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的電化學(xué)發(fā)電裝置。相對(duì)的采用氫氣作為燃料的燃料電池就是氫燃料電池。現(xiàn)在的氫燃料電池以固體高分子燃料電池的應(yīng)用為主，并且其電解質(zhì)為高分子樹(shù)脂薄膜即質(zhì)子交換隔膜，這種電池的啟動(dòng)時(shí)間也相對(duì)較短。通俗來(lái)講，就是將水電解成氫氣和氧氣的逆反應(yīng)，唯一的產(chǎn)物就是水，還有相當(dāng)一部分的熱量和電能，不產(chǎn)生其他廢物,所以此反應(yīng)過(guò)程在清潔的同時(shí)還具有高效性。
氫燃料電池不受傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率的限制，采用卡諾循環(huán)約42%，氫燃料電池的能量效率很容易達(dá)到60%以上。氫燃料電池的工作原理是通過(guò)燃料電池正極中的催化劑將氫分解成電子和氫離子（質(zhì)子）。質(zhì)子通過(guò)質(zhì)子交換膜到達(dá)負(fù)極，與氧反應(yīng)生成水和熱。相應(yīng)的電子通過(guò)外部電路從正極流向負(fù)極以產(chǎn)生電能。
氫燃料電池的核心部件是質(zhì)子交換膜。質(zhì)子交換膜將氫中的電子分離成質(zhì)子，然后質(zhì)子從正極交換到負(fù)極，并與氧反應(yīng)產(chǎn)生水和熱。氫燃料電池系統(tǒng)通常由燃料電池堆、儲(chǔ)氫罐、動(dòng)力電池、燃料電池直流升壓變換器、功率控制單元和動(dòng)力電機(jī)等組成。領(lǐng)先的燃料電池組功率密度為3.1kW/L，最大輸出功率為114kW。由于每個(gè)燃料電池的輸出電壓只有0.6-0.7V，因此需要與直流升壓變換器和動(dòng)力電池配合使用，使電壓適應(yīng)650V的高壓來(lái)驅(qū)動(dòng)動(dòng)力馬達(dá)。在這種情況下，氫動(dòng)力汽車不僅可以實(shí)現(xiàn)相對(duì)零排放，而且提升了性能。
