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燃料電池汽車(chē)是使用車(chē)載燃料電池裝置產(chǎn)生的電力作為動(dòng)力的車(chē)輛。車(chē)載燃料電池裝置使用的燃料為高純度氫氣或含氫燃料重整得到的高含氫重整氣體，與普通電動(dòng)汽車(chē)相比，動(dòng)力上的區(qū)別在于，F(xiàn)CV使用的電力來(lái)自車(chē)載燃料電池裝置，電動(dòng)汽車(chē)使用的電力來(lái)自電網(wǎng)充電的電池。因此，F(xiàn)CV的關(guān)鍵是燃料電池。
燃料電池是一種不燃燒燃料，而是通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)將燃料的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的高效發(fā)電裝置。發(fā)電的基本原理是：電池的陽(yáng)極（燃料極）輸入氫氣（燃料），氫分子（H2）在陽(yáng)極催化劑的作用下分解為氫離子（H+）和電子（e-），H+通過(guò)燃料電池的電解質(zhì)層向陰極（氧化極）方向移動(dòng)，e-從外電路流向陰極，因?yàn)樗荒芡ㄟ^(guò)電解質(zhì)層；氧氣（O2）在電池的陰極輸入，氧氣在陰極催化劑的作用下分解成氧原子（O），e-通過(guò)外電路和燃料的H+流向陰極通過(guò)電解質(zhì)結(jié)合形成穩(wěn)定的水（H2O）結(jié)構(gòu)，完成電化學(xué)反應(yīng)并放出熱量。
這種電化學(xué)反應(yīng)與氫氣在氧氣中的劇烈燃燒反應(yīng)完全不同。只要陽(yáng)極不斷輸入氫氣，陰極不斷輸入氧氣，電化學(xué)反應(yīng)就會(huì)不斷進(jìn)行，e-就會(huì)不斷地通過(guò)外電路。它流動(dòng)形成電流，持續(xù)為汽車(chē)提供電力，它也完全不同于傳統(tǒng)的電導(dǎo)體切割旋轉(zhuǎn)機(jī)械發(fā)電原理的磁場(chǎng)線。這種電化學(xué)反應(yīng)屬于靜態(tài)發(fā)電方法，在這種方法中，物體不運(yùn)動(dòng)就可以獲得電能。因此，燃料電池具有高效率、低噪音、無(wú)污染物排放等優(yōu)點(diǎn)，保證了FCV成為真正高效、清潔的汽車(chē)。
為了滿足汽車(chē)使用的要求，汽車(chē)燃料電池還必須具有比能量高、工作溫度低、啟動(dòng)快、無(wú)泄漏等特點(diǎn)。在眾多類(lèi)型的燃料電池中，質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）完全具備這些特性，所以FCV使用的燃料電池是PEMFC。
燃料電池汽車(chē)的工作原理
燃料電池汽車(chē)的工作原理是汽車(chē)燃料電池中用作燃料的氫氣與大氣中的氧氣發(fā)生氧化還原化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生電能驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)工作，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車(chē)內(nèi)的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而帶動(dòng)汽車(chē)的前橋（或后橋）等行走機(jī)械結(jié)構(gòu)工作，從而帶動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)前進(jìn)。
核心部件燃料電池
燃料電池的反應(yīng)結(jié)果會(huì)產(chǎn)生極少的二氧化碳和氮氧化物，副產(chǎn)物主要產(chǎn)生水，因此被稱(chēng)為綠色新型環(huán)保汽車(chē)。燃料電池汽車(chē)是一種電動(dòng)汽車(chē)，其核心部件是燃料電池，通過(guò)氫和氧的化學(xué)作用，而不是通過(guò)燃燒，它直接轉(zhuǎn)化為電能。
燃料電池汽車(chē)的氫燃料可以通過(guò)多種方式獲得，有些車(chē)輛直接攜帶純氫燃料，有些車(chē)輛可能配備燃料重整器，可以將碳?xì)淙剂限D(zhuǎn)化為富氫氣體。單個(gè)燃料電池必須組合成燃料電池堆，才能獲得滿足車(chē)輛使用要求的必要功率。
