以氢为燃料发电

电动汽车（EV）是从外部给搭载在汽车上的蓄电池充电，利用储存在蓄电池中的电启动电动机，驱动汽车。而燃料电池汽车（FCV）是将作为燃料的氢储藏在燃料箱中，使燃料电池利用氢发电，依靠其放出的电启动电动机，驱动汽车。燃料电池汽车给燃料箱补充氢就相当于电动汽车给蓄电池充电。

即便如此，燃料电池的意思或许还是很难理解。一说起汽车的燃料，我们通常会想起汽油和轻油。而一说起电池，我们一般会想到干电池和汽车的蓄电池。所以你或许很纳闷，燃料和电池究竟是如何结合起来的呢？

我们把用氢作为燃料进行化学反应从而发电的装置称为燃料电池。燃料电池汽车并没有大量搭载蓄电池，而是利用燃料电池发出的电启动电动机，驱动汽车。

英语中把燃料电池称为Fuel Cell。Fuel是指燃料，在燃料电池汽车中是用氢作为燃料的，而Cell有电池的意思，因此Fuel Cell直译过来就是燃料电池。但我还要再强调一遍的是，燃料电池虽然叫做电池，但归根结底都是以氢为燃料进行发电的装置。

Cell（电池）的原义是小屋，我们把由一组正极（+）、负极（-）以及电解质组成的发电装置的最小单位称为单体电池。就像在第2章中讲到的那样，用于启动发动机的铅酸蓄电池也是由单体电池组成的。1组单体电池能够产生2伏特的电，6组单体电池就能产生12伏特的电。因此，汽车中的音响等电器都是由12伏特的电启动的。日本的家电产品通常是由100伏特的电启动的，与此相比，启动汽车中的机器所用的电压就很小了。

同样，燃料电池的最小单位也是单体。在一组正极（+）和负极（-）中，正极装入氧，负极装入氢。利用涂在电极表面的白金催化剂，氢分解为电子（-）和氢离子（带+电的氢原子）。随后，氢离子移动到正极与氧结合，变成水时电子会通过线路流至正极，从而产生电（图9.1）。

每个单体燃料电池大约能产生1伏电，几百个单体聚集起来就能产生几百伏电，从而驱动燃料电池汽车。几百组单体燃料电池堆积起来就形成了燃料电池堆。

图9.1 燃料电池的结构

展示了单体电池的内部结构。正极中装入氧，负极中装入氢，利用白金催化剂将氢分解为电子和离子。当离子移动到正极生成水时，电子就流经线路形成电。

持续地向燃料电池中输送作为燃料的氢，电池就能持续发电。由于空气中没有氢，因此需要将其储存在车载燃料箱里运送。而送入正极的氧就存在于空气中，因此可以直接利用，而无需特意将其作为燃料储存在燃料箱中运送。