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盡管當今世界上有各種各樣的燃料電池，但大多數都遵循某種簡單的設計。基于能源系統所使用的燃料，如果氫被用作燃料，陽極充當催化劑，將燃料轉換成電子和離子。
陰極將離子轉化為燃料電池的廢物，一般是水蒸氣，同時讓電子產生電流。
所以區別于普通汽車的地方，主要在其動力系統上。普通汽車以汽油等燃料在內燃機里燃燒做功提供動力。而氫燃料電池汽車是以燃料電池產生的電能為電動機供電，以電動機做的功為動力。
燃料電池汽車加注1kg氫氣，約莫可以行使100km。燃油車加注1kg汽油大約可以行使20km。純電動車1kg電池單體儲存的電量只能行使1-2km！
氫燃料電池車的動力系統主要由以下幾部分構成：
（1） 燃料口：氫氣燃料的入口，直接連在氫氣儲罐上
（2） 蓄電池：減速時幫助制動，并將部分機械能轉化為電能儲存起來，加速時釋放儲存的電能助力加速
（3） 高壓氫氣儲罐：內部充滿高壓氫氣，壓力一般為35MPa，少部分車輛可達到70MPa
（4） 安全裝置：當汽車發生碰撞或者氫氣泄露時，切斷燃料電池的氫氣供給
（5） PEMFC（質子交換膜燃料電池）電堆：氫燃料電池車最核心部件，為發動機供電，保證汽車行進平穩。
（6） 發動機（電動）：汽車的直接動力源
（7） 駕駛系統：連接駕駛室，控制車輛運行狀態
氫燃料電池發動機系統組成
氫燃料電池集成設計的目標是氫燃料電池組件根據工作原理和設計要求，布置在氫燃料電池堆周圍合理的位置，并通過支架、硅膠管和外殼連接各分系統組件合理的機械結構，形成整體剛性，最終完成氫燃料電池發動機的集成。
它們是如何發電的？
與傳統電動汽車的區別主要在電池這塊兒，燃料電池相比于鋰電池更像一臺發電機，利用氫氣和空氣的電化學反應產生電，能量儲存在氫氣中，本身不需要充電。可以把他想象成一臺汽油發動機，油箱是氫氣罐，同樣有進氣和散熱系統，氣缸內增加了塑料薄膜，只要把氫氣和空氣同時注入氣缸內的塑料薄膜兩側，就會發生電化學反應輸出電，排放只有剩余的空氣和水。
燃料中的化學能直接轉化為電能的能量轉化裝置，從外表上看有正負極和電解質等，如同一個蓄電池，但實質上它不能“儲電”，而是一個小小的“發電廠”。
把氫氣送到負極，經過催化劑（鉑）的作用，氫原子中兩個電子被分離出來。這兩個電子在正極的吸引下，經外部電路產生電流。失去電子的氫離子（質子）可穿過質子交換膜（即固體電解質），在正極與氧原子和電子重新結合成水。由于氧可以從空氣中獲得，只要不斷給負極提供氫，并及時把水（蒸汽）帶走，就能夠不斷地提供電能。
氫氣供給系統工作原理
供氫系統由瓶閥、溢流閥、過濾器、減壓閥、泄壓閥、截止閥、氣水分離器、氫循環泵及管道及接頭組成，根據系統的不同需要還配備了單向閥、阻火器和噴射器。從高壓儲氫瓶中釋放氫氣，瓶口閥檢測溫度和壓力，流量閥檢測流量，確認這些氣體參數是否在設計允許范圍內。啟動溫度緊急溢流裝置之后高壓過濾器會清洗氣體并捕獲雜質，這樣它們就不會污染反應堆。
根據減壓閥的性能和瓶口壓力的不同設計，第一或第二級減壓，改善氫氣壓力，為反應器前最后級減壓和穩壓裝置提供足夠流量的適當壓力氫氣。超壓減壓閥設置在閥后，防止高壓氣體因減壓閥失效而損壞閥后裝置。手動排氣閥在煙囪前的排氣管中有一個剩余氣體的出口，用于實驗結束。
在樁前設置最后一級減壓穩壓裝置，一般選用穩壓效果好的減壓閥或噴射器。在保證氫路出口氫濃度充足的前提下，為了提高氫的利用率，氫尾廢氣經歷了直接放電、脈沖放電等階段。最后選擇氫氣循環系統進行設計，氫氣尾廢氣經水分離器分離后泵回進口循環利用。循環動力組件可選擇氫氣循環泵或噴射泵。在整個系統中，有截止閥和電磁閥來控制氣路的開度。
氫能源與未來
在未來，氫能源汽車將會不斷的發展，結合碳中和概念，我國的在氫燃料汽車領域方面會加大研發力度。雖然從目前的狀況來看，氫燃料的普及難度大，加氫站建設成本高，氫氣運輸成本較高，造成加氫費用高，同時加氫站等基礎設施不完善，直接制約了氫燃料電池汽車的發展、商業化示范運行和大規模應用。但一旦解決了氫燃料在普及以及成本上的問題，我國的氫燃料汽車領域將會成為新能源汽車領域中最優先選擇的汽車類型。
現階段炒的火熱的“氫燃料電池汽車”原因在于國內國際嚴苛的環保形勢，而據專家講汽車尾氣排放又是霧霾形成的主要誘因之一，從這方面來看，有這種真正0排放的汽車，自然很多人對其感興趣，但是氫燃料電池的使用場景絕不只有汽車。
無法推廣
說說氫能源車，為什么現在無法推廣，可能是以下幾個問題：
1.產品沒有比現有電動車產品的優勢。你給用戶帶來了什么比其他產品很好的優勢嗎？看似沒有，這只是一種沒有成熟的技術，就是說用戶覺得不放心，質量缺少保障。
2.使用成本太高，加氫不方便，用戶體驗自然太差，用戶自然沒有理由去買你的產品。
3.新能源電動車目前是主流，將來也是主流。兩者可能適用于不同領域，比如電動車更適合乘用車領域，氫燃料汽車則是商用車領域，這也是目前很多專家機構認同的一點。
4.產品誰的好壞還是取決于用戶，尤其在這個互聯網時代。
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