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許多汽車廠商都在想辦法通過各種途徑達(dá)到一個目標(biāo)－－就是讓汽車具有良好的燃油經(jīng)濟(jì)性，可觀的銷售量和盡可能低的廢氣排放，這個目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)將對降低汽車尾氣排放產(chǎn)生巨大的影響。福特汽車公司最近展示了他們最新設(shè)計(jì)的產(chǎn)品－－福特福克斯氫燃料電池汽車。在其車身下部，隱藏著一個廢氣排放量為零，安靜的，高效率的，結(jié)構(gòu)緊湊的燃料電池動力裝置。
福特公司稱這種燃料電池系統(tǒng)為THINK（思索），THINK曾經(jīng)是福特公司一系列電動汽車的名字，而且福克斯從本質(zhì)上來說是一輛電動汽車，因?yàn)樵谄涞装迳线�裝有一個發(fā)電機(jī)。這種發(fā)電機(jī)就是由Ballard公司生產(chǎn)的型號為902的燃料電池組。
Ballard 902是一種質(zhì)子交換薄膜型的燃料電池組。氫氣從氫氣儲藏罐中流向電池組的一個電極端，然后表面覆蓋有一層催化劑的電極就將氫氣分解為質(zhì)子和電子。電子將被用來產(chǎn)生電能，而質(zhì)子將會通過聚合體薄膜到達(dá)另一個電極，在那兒，質(zhì)子將與氧氣結(jié)合，從而產(chǎn)生水蒸氣。水就是這種燃料電池組的唯一排放物。
燃料電池的出現(xiàn)已經(jīng)有了很長一段的時間了，但是這種電池真正應(yīng)用于汽車當(dāng)中還只是近十年來的事情。福特公司最開始研究燃料電池汽車是在九十年代初期，并于1993年制造出了第一個性能顯著的燃料電池。在1997年，福特公司的科學(xué)家研制出了代號為P2000的燃料電池轎車，這輛轎車至今還保持著24小時行駛1391公里的世界記錄。從那時開始，第二代福克斯燃料電池就已經(jīng)開始了研制，現(xiàn)在的這個則是被稱作第三代的福克斯燃料電池汽車，第二代與第三代最大的差別是兩者的組裝形式的不同，第二代采用的是各自獨(dú)立的手工元器件而組成的，第三代則是采用的集成模塊化設(shè)計(jì)，看起來更像一個成熟的產(chǎn)品。
研究的速度出乎人們的意料，現(xiàn)在這輛車更加接近一輛實(shí)際生產(chǎn)的轎車。還在去年三月的時候，福特的工程師們才完成了模塊組件的設(shè)計(jì)工作，五月份他們就已經(jīng)展示了一個應(yīng)用這種模塊概念的實(shí)車，而預(yù)計(jì)在今年年底，將會有五輛這種電動汽車在加州進(jìn)行試運(yùn)行。所有的這一切都是和2004年的生產(chǎn)計(jì)劃聯(lián)系在一起的。
第三代福克斯燃料電池汽車還是一個混和動力汽車。它所需要的電能并不是全部來自燃料電池，部分也可以來自一個電池組，它是由180個可反復(fù)充電，被稱作“D”電池單元所組成的一個模塊電池組，其額定電壓可達(dá)315伏。其中的反饋制動裝置可以在汽車減速的過程中給電池組充電。
燃料電池汽車的加速性能沒有純電動汽車的加速性能好，所以用這種混和設(shè)計(jì)方案可以使汽車在零排放的條件下?lián)碛辛钊藵M意的性能。據(jù)福特提供的性能參數(shù)顯示，福克斯可以連續(xù)行駛260－320公里，最大速度可達(dá)128KPH，并可以發(fā)出87馬力的功率和令人吃驚的230N.M的扭矩。
現(xiàn)在已經(jīng)有許多關(guān)于氫燃料電動汽車的文章，但是人們?nèi)匀徊辉阜艞墏鹘y(tǒng)的轎車而轉(zhuǎn)向電動汽車，所以關(guān)于這方面的技術(shù)應(yīng)該更加透明，讓更多的人都了解它。氫氣罐的壓力一般可以達(dá)到5000psi（每平方英寸磅），這對于汽車的安全來說是致命的，而福特在設(shè)計(jì)時，在燃料罐里面設(shè)置了一個開關(guān)閥和一個制動校準(zhǔn)儀，這樣罐外的壓力被控制在僅僅只有200psi的范圍。
燃料補(bǔ)給也是存在的一個問題。如果一個地方?jīng)]有氫燃料電池汽車，我們有必要建加氣站嗎？而你會不會駕駛這種車在沒有加氣站的地方行駛？這都是存在的問題。福特正在于斯圖亞特能源系統(tǒng)公司（Stuart Energy Systems）合作，促進(jìn)氫燃料補(bǔ)給站的建設(shè)。
最后，我們還必須考慮制氫成本的問題。產(chǎn)生1.5千克氫氣需要消耗50-60千瓦小時的電能，而1千克氫氣相當(dāng)于4升的汽油。這樣目前制氫的成本就相當(dāng)于三美圓每加侖，所以相對來說還是非常昂貴的，除非可以找到成本更低的發(fā)電資源或者有效率更高的制氫方法。
如今燃料電池汽車可能還不會在交通運(yùn)輸占據(jù)主導(dǎo)地位，但是毫不疑問它們將在未來占有一席之地。看起來福特正在向那方向努力并滿足我們的需要。
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左：第三代福克斯FCV位于福特設(shè)在密歇根州迪爾伯恩的科學(xué)與研究實(shí)驗(yàn)室
右：位于測試架上的Ballard 902型燃料電池
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左：位于測試架上可工作的燃料電池的所有部件
右：所有的部件都應(yīng)能放進(jìn)福克斯的車體之中
D-電池單元模塊電池組
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