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2020年國務(wù)院常務(wù)會議召開正式通過《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，這表明了我國的新能源發(fā)展將邁向一個新臺階，也為新能源汽車在未來的發(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中占有一席之地并且被不少專家看好在未來具有廣闊的發(fā)展前景呢？其零排放對于環(huán)境的保護(hù)究其是一個主要原因。在探究氫能汽車零排放的原因之前，先來了解兩個概念：什么是氫能汽車？什么是“零排放”？
什么是零排放？
零排放，簡單來說就是控制生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的廢物排放或者將其排放的廢物通過變成另外一種產(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，不會對環(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)生電力推動的電動機(jī)從而為車輛產(chǎn)生動力的氫燃料電池車（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)械能來為車輛提供動力。
最后再來了解為什么氫能汽車能實現(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。相對的采用氫氣作為燃料的燃料電池就是氫燃料電池?，F(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)為高分子樹脂薄膜即質(zhì)子交換隔膜，這種電池的啟動時間也相對較短。通俗來講，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)過程在清潔的同時還具有高效性。
氫燃料電池不受傳統(tǒng)發(fā)動機(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、儲氫罐、動力電池、燃料電池直流升壓變換器、功率控制單元和動力電機(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力電池配合使用，使電壓適應(yīng)650V的高壓來驅(qū)動動力馬達(dá)。在這種情況下，氫動力汽車不僅可以實現(xiàn)相對零排放，而且提升了性能。
