雖然外表看起來(lái)與普通大巴車(chē)無(wú)異，但只要打開(kāi)后艙蓋，就可以發(fā)現(xiàn)其中暗藏著的玄機(jī)：車(chē)底行李艙內(nèi)并排固定著4個(gè)氫氣罐——柴油發(fā)動(dòng)機(jī)搖身變成了氫燃料電池。
不久前，來(lái)自武漢產(chǎn)學(xué)研、政府和媒體界的人士，一同見(jiàn)證了我國(guó)首批燃料電池通勤客車(chē)交付。親自乘車(chē)體驗(yàn)后，在場(chǎng)的人不約而同發(fā)出了由衷贊嘆。截至目前，武漢開(kāi)發(fā)區(qū)已建成燃料電池公交示范運(yùn)營(yíng)線3條，加氫站2座、在建加氫站1座。
當(dāng)前，氫燃料電池車(chē)已經(jīng)陸續(xù)應(yīng)用于城市公交、物流等領(lǐng)域。高能效、長(zhǎng)續(xù)航、零污染，這樣得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，讓人們很難對(duì)氫燃料電池車(chē)說(shuō)“不”。
環(huán)境友好
1838年，一位德國(guó)化學(xué)家最早提出了燃料電池的原理。幾年之后，有著“燃料電池之父”之稱(chēng)的Willian Robert Grove發(fā)表了一個(gè)原理圖，同時(shí)提出了“氣體電池”的原始模型。而他使用的實(shí)驗(yàn)裝置也被認(rèn)為是第一個(gè)燃料電池裝置。
實(shí)際上，在20世紀(jì)50年代以前，燃料電池一直處于理論與應(yīng)用的基礎(chǔ)研究階段。直到20世紀(jì)60年代，伴隨著載人航天對(duì)于大功率、高比功率與高比能量電池需求的急劇增長(zhǎng)，燃料電池才慢慢引起軍工部門(mén)的高度重視。
在眾多燃料電池中，氫燃料電池受到的關(guān)注顯然最多。其實(shí)，氫燃料電池發(fā)電的基本原理就是電解水的逆反應(yīng)。
在催化劑作用下，電池陽(yáng)極上的氫分解為質(zhì)子和電子，帶陽(yáng)電荷的質(zhì)子穿過(guò)隔膜到達(dá)陰極，而帶陰電荷的電子則在外部電路運(yùn)行，從而產(chǎn)生電能；在陰極上的氧離子在催化劑作用下和電子、質(zhì)子發(fā)生化合反應(yīng)，進(jìn)而生成了水。電池組通過(guò)像這樣大量串聯(lián)的燃料電池，就可以產(chǎn)生足夠的電能來(lái)驅(qū)動(dòng)汽車(chē)。
就發(fā)電過(guò)程而言，氫燃料電池與普通電池有很大的區(qū)別：普通電池屬于一種儲(chǔ)能裝置，它們把電能貯存起來(lái)，在需要時(shí)予以釋放；而氫燃料電池則更像是一種發(fā)電裝置，即把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能。
在氫燃料電池工作過(guò)程中，除了消耗氧氣和氫氣之外，沒(méi)有其他的能源消耗，而電和水則是最終產(chǎn)物。正因如此，氫燃料電池車(chē)被認(rèn)為是真正實(shí)現(xiàn)了“零排放”的環(huán)保交通工具。
20 世紀(jì)90 年代以來(lái)，作為解決環(huán)境污染和能源供需問(wèn)題的重要渠道之一，燃料電池車(chē)受到了空前重視，各國(guó)不約而同投入大量人力物力，研發(fā)燃料電池車(chē)。
高歌猛進(jìn)
早在“十五”期間，我國(guó)就設(shè)立了863計(jì)劃電動(dòng)汽車(chē)重大專(zhuān)項(xiàng)，將自主研發(fā)燃料電池汽車(chē)作為重點(diǎn)跨越領(lǐng)域。近年來(lái)，我國(guó)更是加快了對(duì)氫燃料電池車(chē)的部署，《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃（2016-2030年）》《“十三五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》和《“十三五”國(guó)家科技創(chuàng)新規(guī)劃》都將氫能發(fā)展與燃料電池技術(shù)創(chuàng)新提升到國(guó)家戰(zhàn)略高度，列為重點(diǎn)發(fā)展方向。與此同時(shí)，我國(guó)地方政府布局燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的速度也明顯加快。
日前，常熟市政府發(fā)布《常熟氫燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃（2019-2022年）》，旨在加快推進(jìn)常熟氫燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略部署，計(jì)劃到2022年，常熟市氫燃料汽車(chē)產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展水平和綜合實(shí)力大幅度得到提升。
實(shí)際上，只要多加留意就會(huì)發(fā)現(xiàn)，氫燃料電池車(chē)已經(jīng)開(kāi)始悄悄出現(xiàn)在我們身邊，并潛移默化地影響和改變著人們的交通觀念。
2019年年末，江蘇鹽城首條氫燃料電池公交車(chē)示范線開(kāi)通，并一次性投放了10輛氫燃料電池公交車(chē)。行駛平穩(wěn)無(wú)噪聲、沒(méi)有污染充電快，一趟“搶鮮”體驗(yàn)下來(lái)，這款全新公交車(chē)輕而易舉地俘獲了駕駛員和試乘市民的心。
2019年北京世園會(huì)開(kāi)園期間，細(xì)心的游客會(huì)發(fā)現(xiàn)園區(qū)內(nèi)有兩輛藍(lán)白色調(diào)相間的氫燃料電池客車(chē)擔(dān)負(fù)起了部分接駁工作，其實(shí)它們是在開(kāi)展氫燃料車(chē)輛運(yùn)營(yíng)保障實(shí)驗(yàn)，目的是為氫燃料電池車(chē)在2020年高山滑雪世界杯延慶站、北京冬奧會(huì)各類(lèi)測(cè)試賽及2022年北京冬奧會(huì)應(yīng)用總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。
近日，安徽省六安市首批氫燃料電池公交車(chē)301路也正式上線，該車(chē)搭載的燃料電池系統(tǒng)采用了中科院大連化學(xué)物理研究所團(tuán)隊(duì)專(zhuān)利許可、安徽明天氫能公司生產(chǎn)的金屬雙極板電堆產(chǎn)品。該金屬雙極板電堆具備結(jié)構(gòu)緊湊、可維修性強(qiáng)、耐久性能好等優(yōu)勢(shì)，體積比功率為3.0KW/L，達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、國(guó)際先進(jìn)水平。
隨著基礎(chǔ)設(shè)施逐漸完善以及技術(shù)的不斷進(jìn)步，具備高效率、低污染以及長(zhǎng)續(xù)航等優(yōu)勢(shì)的氫燃料電池車(chē)勢(shì)必將得到快速發(fā)展，并最終成為新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)不可或缺的一部分�！�
《科學(xué)新聞》 (科學(xué)新聞2019年12月刊 綠色)