燃料電池汽車( FCV) 是一種用車載燃料電池裝置産生的電力作為動力的汽車。車載燃料電池裝置所使用的燃料為高純度氫氣或含氫燃料經重整所得到的高含氫重整氣。與通常的電動汽車比較, 其動力方面的不同在于FCV 用的電力來自車載燃料電池裝置, 電動汽車所用的電力來自由電網充電的蓄電池。

工作原理

燃料電池是一種不燃燒燃料而直接以電化學反應方式将燃料的化學能轉變為電能的高效發電裝置。

發電的基本原理是: 電池的陽極( 燃料極) 輸入氫氣( 燃料) , 氫分子( H2) 在陽極催化劑作用下被離解成為氫離子( H ) 和電子( e-) , H 穿過燃料電池的電解質層向陰極( 氧化極) 方向運動, e-因通不過電解質層而由一個外部電路流向陰極; 在電池陰極輸入氧氣( O2) , 氧氣在陰極催化劑作用下離解成為氧原子( O) , 與通過外部電路流向陰極的e-和燃料穿過電解質的H 結合生成穩定結構的水( H2O) , 完成電化學反應放出熱量。這種電化學反應與氫氣在氧氣中發生的劇烈燃燒反應是完全不同的, 隻要陽極不斷輸入氫氣, 陰極不斷輸入氧氣, 電化學反應就會連續不斷地進行下去, e-就會不斷通過外部電路流動形成電流, 從而連續不斷地向汽車提供電力。與傳統的導電體切割磁力線的回轉機械發電原理也完全不同, 這種電化學反應屬于一種沒有物體運動就獲得電力的靜态發電方式。因而, 燃料電池具有效率高、噪音低、無污染物排出等優點, 這确保了FCV 成為真正意義上的高效、清潔汽車。

燃料電池電動汽車的優點

（1）排放幾乎為零

燃料電池采用的燃料是氫和氧，生成物是清潔的水。它本身工作不産生CO和CO2 ，也沒有硫和微粒排出，沒有高溫反應，也不産生NOx 。如果使用車載的甲醇重整催化器供給氫氣，僅會産生微量的CO和較少的CO2 。

（2）能量轉化效率高燃料電池的能量轉換效率可高達60%～80%，為内燃機的2～3倍。（3）壽命長燃料電池本身工作沒有噪聲，沒有運動性，沒有振動，其電極僅作為化學反應的場所和導電的通道，本身不參與化學反應，沒有損耗，壽命長。（4）燃料來源廣泛氫燃料來源廣泛，可以從可再生能源獲得，不依賴石油燃料。

燃料電池的種類繁多，通常可以依據其工作溫度、燃料種類、電解質類型進行分類。按工作溫度，燃料電池可分為高、中、低溫型三類。工作溫度從常溫至100℃為低溫燃料電池；工作溫度100℃～300℃為中溫燃料電池；工作溫度在500℃以上為高溫燃料電池。按燃料來源，燃料電池可分為兩類，第一類是直接式燃料電池，即燃料直接使用氫氣；第二類是間接式燃料電池，其燃料是通過某種方法把氫氣（H2）、甲烷（CH4）、甲醇（CH3OH）或其他烴類化合物轉變成氫或富含氫的混合氣供給燃料電池。按電解質劃分，燃料電池大緻上可分為五類：①堿性燃料電池（AFC）。②磷酸型燃料電池（PAFC）。③固體氧化物燃料電池（SOFC）。④熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC）。⑤質子交換膜燃料電池（PEMFC）。

燃料電池電動汽車的缺點

目前大部分氫燃料電池的綜合能量轉化率，遠沒有純電動高，如果是可再生方法，效率一般較發電更低，相比純電動是能源的浪費，會增加行駛成本。氫燃料電池車一個大問題便是如何加注氫氣。即使在美國大力發展零碳排放汽車、支持加氫站建設的加利福尼亞州，情況也不容樂觀。據報道，加州的燃料電池車車主經常抱怨加氫站無法工作或處于維修關閉狀态，導緻他們的用車困難。

在基礎設施方面，加氫站較充電站更難推廣，且成本更高，設施建設難度大。

底盤布置

燃料電池動力總成包括: 氫氣罐總成、蓄電池總成、燃料電池堆總成、動力輸出系統總成等。其中, 儲氫罐一般放置于底盤的中部, 或後排座椅的下方空間(傳統内燃機轎車的油箱位置) , 将氫氣罐分散存儲。除了燃料電池動力總成外, 對汽車制動總成、前後懸架總成及輪胎等方面也應作相應的調整和測試。特别是随着輪毂電機技術的發展, 使燃料電池汽車在電動機的放置有了新的選擇, 增大了汽車内部空間。而各電動輪的驅動力也可直接控制, 提高惡劣路面條件下汽車的行使性能。底盤布置應把絕大多數的負載均勻分配在底盤的前後端, 降低車輛的總體重心, 使轎車具有良好的操控性能, 并改善車輛的整體安全性。

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