因此，可再生能源的开发和利用越来越受到人们的重视，在可再生能源中太阳能，风能，水能，潮汐能，地热能受地域、环境和技术条件的限制不能大规模使用和推广，但氢能的开发使用和推广备受关注。氢贮藏量极其丰富，作为组成宇宙最基础的元素，分布广泛且占宇宙质量的3/4，故而氢能可以作为人类的最终能源。以目前的技术水平来说，氢不仅可以从传统化石燃料煤、石油和天然气中提取，也可以从植物、生物排放物以及工业废料中提取，甚至可以从水中提取。氢能使用后的产物一般是清洁无污染的水，即使有可能产生极其少量的氨气，只要经过适当处理就不会污染环境。从某种意义上来讲，氢能作为一种真正的可再生能源，是解决人类能源问题的终极武器[2]。

1。1课题的背景及选题意义

1。1。1课题背景

自从工业以来，科技的发展可谓日新月异，高速发展的科技大大加快交通工具的使用频率及其更新换代的速度。随着19世纪八十年代第一辆内燃机汽车的问世，汽车逐渐成为了人们日常出行中不可或缺的交通工具。近几十年来，大量生产和使用的传统内燃机汽车不仅仅排放了污染环境的有害气体，而且石油和天然气资源所耗甚巨。随之而来的环境污染和能源短缺等问题日益严重，人类社会的可持续发展受到了严峻的挑战，引起了各国政府和人民的重视。面对这些问题，政府和全球汽车产业一直致力于开发和研究更加高效、节能和环保的车用能源及其技术。

清洁无污染并且高效的可再生能源已经是未来能源发展的必然趋势。21世纪作为氢能的时代，随着制氢和贮氢技术的不断成熟和完善，以氢作为直接燃料来源的燃料电池技术在这样的时代背景下备受关注。燃料电池以氢作为燃料，直接把燃料的化学能转换成电能，由于其过程不涉及热源的热能转换，所以它的能量转换过程不受卡诺循环的约束，实际能量的转换效率一般在50%以上，如果采取热电联供甚至可以使能量转换效率高达80%。燃料电池的排放物一般只有水和二氧化碳，其中二氧化碳的排放量也比传统发电方式少很多，如果燃料电池只以氢气作为燃料来源，其产物只有清洁无污染的水。燃料电池工作发电过程中噪声很低，一般不超过60dB，相当于人类日常生活中交谈的水平，所以燃料电池适用于一些噪声受到限制的地方。作为一种新型发电技术，燃料电池以其独特的优点为能源危机和环境污染提供了一种新的解决方法。

1。1。2课题的提出

政府和全球汽车产业一直致力于开发和研究更加高效、节能和环保的车用能源和技术，因此，新能源汽车应运而生。新能源汽车是指使用非常规的车用燃料作为汽车动力来源（或者使用常规的车用燃料但采用新型动力装置），综合汽车的动力控制和驱动系统方面的先进技术，形成的具有新技术原理、新结构设计的汽车。目前正在研究开发的新能源汽车有新内燃机汽车、纯电动汽车（Blade Electric Vehicle，BEV）、混合动力汽车（Hybrid Electric Vehicle，HEV）、氢动力汽车（Hydrogen Powered Vehicle，HPV）和燃料电池电动汽车（Fuel Cell Electric Vehicle，FCEV）等[3]。

纯电动汽车是指仅仅采用可充电电池作为储能动力来源的电力驱动汽车。纯电动汽车在运行过程中不排放污染物，技术相对比较简单和成熟。纯电动汽车虽然具有低噪声、无污染、易于操纵和维护等优点，但它的一项关键技术——蓄电池技术受到了制约，因此，纯电动汽车的性能和价格远远不能达到推广应用的标准[4]。蓄电池单位质量能够存储的能量太少，导致电池组较为笨重；一次性充电的续驶里程也无法达到目前内燃机汽车的水平，而且蓄电池成本较高，使用寿命和充电时间都无法达到需求，充电时间也相对过长；至于使用的成本，试用结果发现比传统汽车还要高，这一系列的缺点注定了纯电动汽车无法推广使用。