最早的燃料电池（Fuel Cell）拖拉机

编者按：

随着《巴黎协定》的逐步落实以及我国政府明确提出“2030年前碳达峰,2060年前碳中和”目标, 减少温室气体排放（“减碳”）成为各行各业直接面临的挑战。汽车行业提出，到2025年“新能源汽车新车销量达到汽车新车销售总量的20%左右”；工程机械行业规划明确“加速对混合动力、纯电动等新能源产品的开发和产业化、市场化推广应用”，农机行业该如何规划低碳发展之路、探索新型节能减排路线？“新能源拖拉机探路”系列将介绍新能源拖拉机的代表性产品，为行业“减碳”探路。

1950年代末和60年代被称为第一个“太空时代”（Space Age）--前苏联、美国和我国先后在1957年10月、1958年1月和1970年4月，发射了各自的第一颗人造地球卫星；美国还在1969年7月，成功发射宇宙飞船，将三名航天员送上月球。

在此期间，农业机械行业也发生了全新的变化，制造企业竞相升级拖拉机马力，应用最新技术，推出了一批在20世纪最有影响力的产品，其中阿利斯·查默斯（Allis-Chalmers，现爱科公司（AGCO）的前身之一）在1959年发布的燃料电池拖拉机，应用了当时宇宙飞船的燃料技术，成为最早的燃料电池拖拉机。

阿利斯·查默斯燃料电池拖拉机

阿利斯·查默斯D12拖拉机

1959年10月15日，阿利斯·查默斯（Allis-Chalmers)研发部门的工程师在位于威斯康辛州西阿利斯市的公司高尔夫球场发布了这款燃料电池拖拉机。该机是由D12拖拉机底盘改装而成，但外观与原拖拉机大相径庭， 它方头方脑、块头硕大。在普通拖拉机安装发动机的部位，是由三块面板覆盖的大块燃料电池组，使驾驶员在座椅上显得很矮小。

燃料电池拖拉机在田间作业

燃料电池拖拉机的整体布局

仪表盘上安装了用来监测化学反应和电流的各种仪器仪表，驾驶员左侧的操纵杆控制电流（速度）和电流的极性（前进或后退）；氧气罐安放在拖拉机底下，丙烷罐则摆放在驾驶座后面。这台拖拉机仅生产了一台。

该拖拉机由1008个电池组成（112组，9个为一组），丙烷气体（C3H8）、氧气（O2）与电池组中的氯化钾电解液发生化学反应，产生电流来驱动20马力的电动机。电池组总输出电量为15千瓦， 拖拉机化学反应产生的副产品是水和二氧化碳。

燃料电池动力系统的原理

1、燃料气体从罐子里流出，2、到1008个电池单元，3、输出电流给电机（20HP）

该拖拉机质量为3,277千克， 牵引拉杆的牵引力为3,000磅（13.3千牛），带两铧犁耕作苜蓿地，作业时几乎无噪音、无烟雾排放。

燃料电池通过溶液的化学反应来产生电，燃料即溶液，可以是纯氢、加入氯化钾的水或其他气体、液体。燃料电池的设想起源于1838年，由威尔士科学家William Grove 爵士(1811 -1896) 提出，但其技术一直在探索和发展中，1930年代英国工程师Francis Thomas Bacon（1904-1992）最先探索了碱性燃料电池技术 （Alkaline Fuel Cell -AFCtechnology）， 阿波罗飞船所用的动力即是燃烧纯氢的碱性燃料电池。阿利斯·查默斯公司（Allis-Chalmers)并没有发明燃料电池，但它成为首家制造燃料电池车辆的公司。由于当时燃料电池拖拉机造价过于昂贵，产品没有投入批量生产。

阿利斯·查默斯公司（Allis-Chalmers)还为美国航空航天局(NASA)的航天项目开发了燃料电池，军方也给其提供了燃料电池驱动实验装备的合同。1971年,由于失去主要的合同项目,阿利斯·查默斯将其燃料电池部门出售给Teledyne 公司。

燃料电池拖拉机产品实验结束后，阿利斯·查默斯将其捐赠给Smithsonian国家历史博物馆，现在这台拖拉机在位于明尼苏达州哈钦森的麦克劳德县历史学会展出。