燃料电池新能源汽车的创新分析及研究

时间：2024-05-23

薛东奇，刘凯

(山东昌乐技师学院，山东潍坊 262400)

0 引言

汽车工业作为现代经济当中比较重要的支柱性产业，在人们的生活当中汽车的应用需求也进一步增大，新能源汽车的推广与应用也越来越重要。燃料电池新能源汽车的创新发展对推动汽车领域的发展有着积极作用，将成为未来汽车发展的重要方向之一。

1 燃料电池新能源汽车的优势

燃料电池新能源汽车在发展过程中，技术上不断优化创新，这对新能源汽车发展发挥着积极作用，从当前燃料电池新能源汽车的发展优势来看，主要体现在以下几个方面。

1.1 燃料电池能量高效率优势

燃料电池新能源汽车的优势体现在能量高效率，燃料电池当中有高密度氢燃料，在相同行驶里程下，氢燃料电池消耗能量数比锂电池能量消耗低，燃料电池当中氢燃料和空气中的氧发生反应是静态反应，不会损耗能量，这就使得燃料电池的能量效率大大提高[1]。

1.2 零排放的优势

燃料电池新能源汽车的优势还体现在零排放，燃料电池新能源汽车排放物是水，有少量二氧化碳，其排放量要比常规的汽油机汽车排放量低50%。我国发电当前还是从煤电为主，纯电动汽车充电的时间长，在充电的时候就会产生大量二氧化碳，而燃料电池新能源汽车实现零排放，对环境不会造成污染破坏，在未来发展应用也有更大的优势[2]。

1.3 无需充电时间的优势

燃料电池新能源汽车不需要充电。锂电池纯电动汽车推广应用的阻碍就是电池充电时间长，这对汽车整体运行效率就会产生很大程度影响，燃料电池的应用，不用充电，电池燃料不足只要到加氢站进行氢气加注就可以继续使用，电池注入氢气速度更为迅速，这就使在汽车工作的效率上得到有效保证。

2 燃料电池新能源汽车发展的问题

2.1 使用寿命相对较短

从燃料电池新能源汽车的发展来看，燃料电池使用的寿命短是主要的技术问题，除生产成本高外，燃料电池当中催化剂在经过相应时间使用后，会损耗严重，燃料电池的使用寿命会受到影响，使寿命越来越短，这就增加了使用成本。

2.2 成本比较高

燃料电池新能源汽车的生产成本比较高，生产成本对产品的量产会产生很大的影响，燃料电池生产成本高在未来的一段时间内不会发生太大的改变[3]。主要是因为其中的金属催化剂铂是比较昂贵的金属，一辆150 kW燃料电池新能源汽车需要60 g铂作为催化剂，加上其它方面的成本，这就显著增加了购车后的使用成本。

2.3 基础设施建设没有完善

现阶段，燃料电池新能源汽车的基础设施仍不完善，这也是阻碍其推广发展的重要因素。生活当中对燃料电池新能源汽车进行推广，需要有足够的加氢站，我国在这一方面的发展才刚刚开始，加氢站的建设比较少，这也成为燃料电池新能源汽车发展的重要阻碍因素。

3 燃料电池新能源汽车发展创新措施

3.1 降低生产成本

燃料电池新能源汽车要想得以良好发展，这就需要最大程度降低电池生产的成本。燃料电池的发展虽然存在着不足，但是在未来的发展中随着技术的进步以及人们的经济水平进一步提高，对相应的问题解决就会有所突破[4]。燃料电池新能源汽车要想实现创新发展，就要求对电池生产成本以及使用寿命问题给予良好处理解决。生产成本高的最大原因就是铂金属的应用，其成本居高不下，这就影响了整体的生产成本。所以在未来的创新发展过程中，需要降低催化剂铂金属使用量，或者是寻找能替代铂金属的催化剂，无论从哪一个方面得以突破，都能有效降低生产成本。

3.2 构建完善的安全标准

燃料电池新能源汽车在实际发展创新过程中，应重视从安全标准的完善构建，燃料电池新能源汽车安全标准当前还没有构建，而建设汽车强国是战略目标之一，新能源汽车应从示范推广的工作方面加强重视，强化安全技术储备，积极推广新能源汽车新安全标准，促进新能源汽车的整体安全性。新能源汽车是“十二五”规划当中战略性新兴产业之一，政策以及资金层面有政府的相应扶持，燃料电池新能源汽车销售比例还是相对较低的，主要是由于价格高，安全以及便利性还有比较大提升空间，这些基础因素没有得到有效改善，难以提高燃料电池新能源汽车的市场化水平[5]。当务之急是需要在安全标准的完善构建方面加强重视，结合当前燃料电池新能源汽车发展当中的不足，进行完善安全标准，将新能源汽车安全性能得以有效提升。明确燃料电池新能源汽车部件安装要求以及防护等级要求，规定燃料加注标准，储氢容器以及低压保护和过压保护等都要明确，进行统一化的规定。新能源汽车也要注重设置氢气浓度探测器联动安全的举措，将动力电路系统安全要求进一步完善，构建统一化的新能源汽车安全标准，有效提高汽车整体性能，这样能对燃料电池新能源汽车的推广发展起到促进作用。

3.3 加强基础设施建设

燃料电池新能源汽车在创新发展过程中，需要在基础设施建设方面加强重视，燃料电池新能源汽车的不足之处明显，但是优势也比较突出。在未来的技术和经济发展背景下，对燃料电池新能源汽车的发展也会有更高的效益，实际发展建设过程中，应同步加强基础设施建设，能够和实际建设工作的要求紧密结合起来，提升加气站的数量和建设质量[6]。大力发展燃料电池新能源汽车对解决能源问题和环境污染问题有重要意义和作用，随着我国科学技术水平的发展，燃料电池新能源汽车的发展水平也会进一步提高，在基础设施建设的速度上也要加快。各大城市要在充电站以及充电桩和加氢站的基础设施建设方面给予同等重视，要能提前规划好新能源汽车基础设施，能够为大范围实施新能源汽车市场化发展打下坚实基础，这对我国的燃料电池新能源汽车的技术普及和产业化发展才能起到积极促进作用。