上一期講堂中介紹了燃料電池單體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與反應(yīng)原理，但是光是一個(gè)單體，并不足以承擔(dān)汽車動(dòng)力源的重任 。那該怎么做？單打獨(dú)斗不行那就抱團(tuán)啊 。
進(jìn)入主題之前，先來回答上一期燃料電池【講堂】留言中提到的一些問題，也歡迎讀者在評(píng)論中提出疑問 ， 共同討論 。
King’s Kiss：燃料電池車需要充電嗎？
A：燃料電池相對(duì)于鋰電池更大的優(yōu)勢就在于它不需要充電 ， 它不是儲(chǔ)能裝置，而是發(fā)電裝置，為它補(bǔ)充能源和加油一樣，給車上的氫罐加氫即可 ， 燃料再填充的速度可以接近并達(dá)到當(dāng)前加油的水平 。
老千克星弓長老：甲烷能不能做燃料電池的能量載體？
A：可以，參見上一期燃料電池分類的表格，天然氣、沼氣、甲烷都可以作為燃料電池的燃料，其發(fā)電的根本在于氧化還原反應(yīng)的得失電子過程 。但是 ， 不說不如氫氣環(huán)保的問題，能采用天然氣、甲烷作為燃料的燃料電池工作條件要求高，目前的技術(shù)下并不適合車用 。因此，車用燃料電池仍然以氫氣為主流 。
你說：有雜質(zhì)的氫氣燃燒會(huì)不會(huì)爆炸？
A：并不會(huì)，燃料電池的發(fā)電過程中發(fā)生的是氧化還原反應(yīng)，是電化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化能量，并不是通過燃燒轉(zhuǎn)化能量，有雜質(zhì)可能會(huì)污染催化劑，減少壽命，燃料電池電堆也有一套嚴(yán)格的熱管理系統(tǒng)控制電堆的散熱，在整個(gè)反應(yīng)過程中，氫氣都不會(huì)燃燒也不會(huì)爆炸 。需要燃燒氫氣的是氫氣發(fā)動(dòng)機(jī) ， 寶馬曾經(jīng)研究過，和現(xiàn)在的汽油機(jī)類似，只是燃料從汽油換成了氫氣 。
☆堆疊：為了更高的電壓之前介紹了燃料電池在使用時(shí)需要首尾相連，組成電堆 ， 想像一下，這個(gè)場景和使用5號(hào)干電池時(shí)將其首尾相連獲得1.5V*2=3V電壓的意義完全相同 。就像5號(hào)干電池的電壓只有1.5V（鎳鉻鎳氫充電電池的標(biāo)稱電壓只有1.2V），一節(jié)燃料電池單體的電壓也是有上限的，不高，理論值為1.229V（25℃，1atm下） ， 但正常使用過程中，這個(gè)值更低，一般在0.6-0.8V左右 。
理論值根據(jù)能斯特方程計(jì)算，與反應(yīng)溫度和反應(yīng)氣體（氫氣、氧氣）壓力有關(guān)
這么低的電壓很難驅(qū)動(dòng)用電器，我們知道 ， 現(xiàn)在的電動(dòng)車普遍的工作電壓在300-400V左右，很多車企已經(jīng)在研究700V-800V的高壓供電系統(tǒng) 。這是為了在同等功率需求下降低電流從而降低損耗，和家用電在入戶前需要高壓傳輸一樣 。
因此 ， 為了實(shí)現(xiàn)高電壓輸出，必須將幾百片燃料電池的單體串聯(lián)，組合成電堆，才能正常驅(qū)動(dòng)車輛 。特斯拉不也是把好多好多18650電池串聯(lián)（提高電壓）再并聯(lián)（提高電量）組成電池組嗎？燃料電池的電堆也是如此 。能斯特電壓與電池的電流無關(guān)，只與溫度和進(jìn)氣壓力有關(guān) 。
但是，都說了理論值，實(shí)際上我們使用的燃料電池不可能達(dá)到這一電壓，就像普通干電池有內(nèi)阻一樣，燃料電池也存在著損耗 ， 有三種：活化損失、歐姆損失和濃差損失，也可以被稱為活化極化（過電壓）、歐姆極化（過電壓）和濃差極化（過電壓） 。
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