截至2020年底,全球氫燃料電池汽車保有量為32535輛,同比增長38%,韓國保有量達(dá)10906輛,位居全球一,美國為8931輛,我國氫燃料電池汽車保有量為7352輛排第三。燃料電池汽車關(guān)鍵關(guān)鍵部件或材料主要包括發(fā)動機、電堆和膜電極。從成本上看,燃料電池電堆約占燃料電池發(fā)動機的55%,而膜電極約占燃料電池電堆的65%。2020年,燃料電池商用車價格約為200萬/輛,隨著燃料電池系統(tǒng)生產(chǎn)規(guī)?;c燃料電池電堆關(guān)鍵零部件國產(chǎn)化,預(yù)計燃料電池汽車銷售價格將以每年10%的幅度下降。燃料電池發(fā)動機系統(tǒng):氫燃料電池汽車的關(guān)鍵為燃料電池發(fā)動機系統(tǒng),關(guān)系著整車運行的安全性,對燃料電池汽車是否具備成熟、可靠的性能...
當(dāng)燃料為碳?xì)浠衔飼r,陽極要求有更高的催化活性。陰、陽兩極通常為多孔結(jié)構(gòu),以便于反應(yīng)氣體的通入和產(chǎn)物排出。電解質(zhì)起傳遞離子和分離燃料氣、氧化氣的作用。為阻擋兩種氣體混合導(dǎo)致電池內(nèi)短路,電解質(zhì)通常為致密結(jié)構(gòu)。動力性是指燃料電池發(fā)動機為整車提供動力輸出的能力及與之密切相關(guān)的性能,主要反映了燃料電池發(fā)動機設(shè)計和評價人員對于其滿足整車行駛。加速,爬坡和用電要求的評價,動力性指標(biāo)對于燃料電池動力系統(tǒng)設(shè)計,參數(shù)匹配,燃料電池汽車整車動力性指標(biāo)等都具有十分重要的指導(dǎo)和參考意義。衡量燃料電池發(fā)動機動力性的主要指標(biāo)包括:額定凈輸出功率?過載功率及過載功率持續(xù)時間。體積比功率。質(zhì)量比功率。氫氣燃料電池汽車可以有效...
現(xiàn)有的燃料電池發(fā)動機的供氣系統(tǒng)是由空壓機實現(xiàn)進(jìn)氣壓力和進(jìn)氣流量的控制的。供氣系統(tǒng)具體依靠空壓機或者鼓風(fēng)機將空氣吹進(jìn)燃料電池發(fā)動機的各個電堆中,與供給的氫氣進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng),生成電能和水。氫氣來自于高壓的氫氣罐,經(jīng)過兩次減壓之后依然持有一定壓力從而順利進(jìn)入各個電堆,而空氣需要經(jīng)過空壓機的鼓吹才能使得空氣附帶一定壓力而進(jìn)入各個電堆??諌簷C需要根據(jù)需求功率的變化來調(diào)節(jié)壓縮量,保證電化學(xué)反應(yīng)的均衡性?,F(xiàn)有技術(shù)存在以下缺陷:這種方式首先需要空壓機根據(jù)需求功率的變化不斷變化工作模式,使得控制趨于復(fù)雜,并且空壓機的壽命降低,同時會產(chǎn)生較大的噪音,降低車輛舒適性;其次很難保證各個電堆進(jìn)氣壓力和進(jìn)氣量的一致性,不...
目前國內(nèi)燃料電池系統(tǒng)的使用壽命一般在3000~5000小時左右,國外技術(shù)較為公司的產(chǎn)品可達(dá)10000小時左右。導(dǎo)致電堆壽命衰減主要由電堆老化、輔助系統(tǒng)因素、環(huán)境因素等方面引起。希望提升燃料電池整體壽命是一項系統(tǒng)工程。電堆老化包括:質(zhì)子交換膜衰退、催化劑層衰退、碳基腐蝕、雙極板退化等。輔助系統(tǒng)因素包括:空氣壓縮機濾油能力不佳、增濕器加濕能力不佳、熱管理能力不佳等。環(huán)境因素包括:工作溫度、氣壓條件、運行工況等。例如:燃料電池的輸出功率主要由燃料供給速率決定,也就是氫氣和氧氣的供給能力。氫氣由于存儲于高壓瓶內(nèi),本身處于高壓狀態(tài),故可以實現(xiàn)高的供給效率,而空氣需要由空氣壓縮機壓縮加壓再輸入,在燃料電池...
考慮到燃料電池發(fā)動機自身的特點結(jié)合常用的可靠性評價指標(biāo),選定平均初次故障時間?平均故障間隔時間和平均修復(fù)時間三個指標(biāo)?(1)、平均初次故障時間,燃料電池發(fā)動機在初次故障前所運行的時間的平均值,單位為h?(2)、平均故障間隔時間,燃料電池發(fā)動機發(fā)生相鄰兩次故障之間所運行時間的平均值,單位為h。(3)、平均修復(fù)時間,燃料電池發(fā)動機修復(fù)故障所用時間的平均值,單位為h?質(zhì)子交換膜燃料在平穩(wěn)工作時壽命可以高達(dá)到100000h,但是在汽車應(yīng)用中,往往無法達(dá)到上述期望值?燃料電池汽車耐久性主要受燃料電池性能衰退和壽命極限影響?燃料電池發(fā)動機壽命,以額定功率輸出衰減到原來的90%的工作時間來評價,單位為h?氫...
燃料電池系統(tǒng)指用于車輛、游艇、航空航天及水下動力設(shè)備等作為驅(qū)動動力電源或輔助動力,通過電化學(xué)反應(yīng)過程將反應(yīng)物(燃料和氧化劑)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能和熱能的系統(tǒng)。燃料電池系統(tǒng)原理,整個燃料電池系統(tǒng)由燃料電池堆、空氣供應(yīng)子系統(tǒng)、氫氣供應(yīng)子系統(tǒng)、水熱管理子系統(tǒng)、控制子系統(tǒng)組成。燃料電池堆是整個系統(tǒng)電化學(xué)反應(yīng)的場所,其他子系統(tǒng)主要是相互協(xié)調(diào)確保燃料電池堆的電化學(xué)反應(yīng)能夠正常、高效可靠地工作。燃料電池堆由多個單體電池、隔板、冷卻板、進(jìn)氣歧管等構(gòu)成,是把富氫氣體和空氣進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)生成直流電,并同時產(chǎn)生熱、水等其他副產(chǎn)物的總成。燃料電池堆由多個單體電池以串聯(lián)方式層疊組合而成。將雙極板與膜電極三合一組件 (ME...
在燃料電池車中,燃料電池系統(tǒng)由燃料電池組和輔助系統(tǒng)組成。燃料電池堆是關(guān)鍵部件,它將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能為汽車提供動力。燃料電池系統(tǒng)除燃料電池堆外,還有四個輔助系統(tǒng):供氫系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)、水管理系統(tǒng)和熱管理系統(tǒng)。供氫系統(tǒng)將氫從氫氣罐輸送到燃料電池堆;由空氣過濾器、空氣壓縮機和加濕器組成的供氣系統(tǒng)為燃料電池堆提供氧氣;水熱管理系統(tǒng)采用單獨的水和冷卻劑回路來消除廢熱和反應(yīng)產(chǎn)物(水)。通過熱管理系統(tǒng),可以從燃料電池中獲取熱量來加熱車輛的駕駛室等,提高車輛的效率。燃料電池系統(tǒng)產(chǎn)生的電力通過動力控制單元(“PCU”)傳到電動機,在電池的輔助下,在需要時提供額外的電力。氫能技術(shù)可以成為能源轉(zhuǎn)型的重要路徑之一,減輕...
燃料電池電動汽車FCEV與其他電動汽車的根本區(qū)別是所用的動力源以燃料電池為主,而對于電動機驅(qū)動、傳動機構(gòu)以及汽車所需的各種輔助功能等與其他電動汽車基本類同。因此,本節(jié)主要介紹燃料電池汽車的基本結(jié)構(gòu)、燃料電池系統(tǒng)等內(nèi)容。燃料電池汽車的結(jié)構(gòu)有多種形式,按照驅(qū)動形式,其可分為純?nèi)剂想姵仳?qū)動和混合驅(qū)動兩種形式。目前燃料電池電動汽車絕大多數(shù)采用的是混合式燃料電池驅(qū)動系統(tǒng),即以燃料電池系統(tǒng)作為主動力源,又增加了蓄電池組或超級電容作為輔助動力源。燃料電池可以只滿足持續(xù)功率需求,借助輔助動力源提供加速、爬坡等所需的峰值功率,而且在制動時可以將回饋的能量存儲在輔助動力源中。 氫氣燃料電池汽車的推廣需要建立完善的...
燃料電池車由于其簡單性和靈活性而具有普遍的應(yīng)用場景。燃料電池車和電動車都是為了促進(jìn)零排放和可持續(xù)交通系統(tǒng)所采用的傳統(tǒng)燃油車的替代方案。如圖14所示,許多國家都出臺了禁止燃油車的政策 106 。使用燃料電池車和電動車這類的清潔能源汽車已經(jīng)成為不可否認(rèn)的未來趨勢。與燃料電池車相比,純電動車的開發(fā)和應(yīng)用在大多數(shù)場景中更加成熟,但由于電池重量和續(xù)航里程問題而受到限制。純電動車的真實環(huán)境續(xù)航里程通常比其官方公布的實驗路況下的續(xù)航里程有較大的折扣。電池性能也容易受到外界環(huán)境的影響,低溫對續(xù)航里程影響較大 。氫能技術(shù)的不斷發(fā)展將促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整與優(yōu)化。江蘇燃料電池整車動力系統(tǒng)排名燃料電池汽車是電動汽車的一...
實際應(yīng)用較多的氫燃料發(fā)動機,是將氫與汽化的汽油或柴油混合后再燃用,氫在混合燃料中占30%~85%。汽油箱中的汽油通過化油器向發(fā)動機提供,在不使用氫燃料時與傳統(tǒng)燃料系統(tǒng)相同。附加的氫燃料供給系統(tǒng)由甲醇容器、氫發(fā)生器、控制閥、壓力表等組成,氫發(fā)生器串接在排氣管上。甲醇容器中的甲醇進(jìn)入氫發(fā)生器之后,在廢氣余熱和催化劑作用下裂解生成氫。在發(fā)動機汽缸真空度作用下,生成的氫被吸入化油器與汽油混合,混合燃料的濃度可通過化汽器各個閥控制。國內(nèi)氫發(fā)生器所用的催化劑一般含有鎳、鉑鈀、鉀和鋁等元素,發(fā)動機排氣管中的廢氣余熱為 300℃~780℃。對 492QA2 汽油機作臺架及道路試驗表明,發(fā)動機使用摻氫汽油后在燃...
燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)高壓電安全非常重要,除了系統(tǒng)設(shè)計安裝時對電氣間隙和爬電距離設(shè)置安全距離外,還涉及燃料電池堆內(nèi)部冷卻液的導(dǎo)電性(電導(dǎo)率),燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)在運行過程中會析出離子增加冷卻液的導(dǎo)電性,降低整個系統(tǒng)的安全性?因此需要實時監(jiān)控燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)的絕緣性?當(dāng)前國家標(biāo)準(zhǔn)對燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)的絕緣要求為≥100Ω/V(GB/T25319-2010)。根國家標(biāo)準(zhǔn)對燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)絕緣電阻值的安全要求,在設(shè)計時可以在絕緣電阻檢測系統(tǒng)中設(shè)置兩級報警(400V平臺為例):一級報警為絕緣電阻≤100k,二級報警為絕緣電阻≤50k?當(dāng)發(fā)生一級報警時,上報故障;當(dāng)發(fā)生二級報警時,強行切斷高壓電并上報故...
供氫系統(tǒng)將氫從氫氣罐輸送到燃料電池電堆,由空氣過濾器、空氣壓縮機和加濕器組成的供氣系統(tǒng)為燃料電池堆提供氧氣,水熱管理系統(tǒng)采用單獨的水和冷卻劑回路來消除廢熱和反應(yīng)產(chǎn)物(水)。在供氫系統(tǒng)中,空壓機是車用燃料電池發(fā)動機的“肺”,提供電堆反應(yīng)所需的氧氣??諌簷C主要由電機及其控制器、空氣泵及輔助部件組成。從相關(guān)企業(yè)布局情情況來看,國家電投正在建設(shè)中關(guān)村延慶氫能產(chǎn)業(yè)園,一期延慶園加氫站、二期冬奧配套制氫站已建成,三期研發(fā)測試區(qū)計劃今年開工建設(shè)。其中,一期加氫站每天可為60輛氫燃料客車或200輛中小型氫燃料車輛提供加氫保障。中國已經(jīng)提出了發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)的倡議,積極推動氫能技術(shù)的應(yīng)用和推廣。鄭州氫能源實訓(xùn)室建設(shè)...
功率品質(zhì)是指燃料電池發(fā)動機在工作過程中平穩(wěn)輸出電功率的性能,反映了燃料電池發(fā)動機輸出功率的品質(zhì)?特別要求燃料電池發(fā)動機輸出電壓應(yīng)保持一定的平穩(wěn)性,以利于直流變換器及其他高壓電器工作?其主要指標(biāo)包括:電壓范圍?額定功率下電壓波動帶寬?過載工況下電壓下降百分比等?燃料電池發(fā)動機在全工況下的電壓范圍,單位為Ⅴ?全工況電壓范圍包括了從燃料電池發(fā)動機的開路電壓到較大電流密度下的電壓,反映了燃料電池發(fā)動機的功率品質(zhì)?燃料電池發(fā)動機在額定功率輸出時電壓波動的帶寬(幅度),單位為Ⅴ?該指標(biāo)反映了燃料電池發(fā)動機平穩(wěn)輸出額定功率的能力?氫氣在綠色制造領(lǐng)域的應(yīng)用也有著普遍的發(fā)展前景。山東氫能技術(shù)服務(wù)供應(yīng)商燃料電池車...
氫氣在一定的壓力和溫度下呈液態(tài),常壓時液態(tài)氫的密度是氣態(tài)氫的 845 倍,占體積小。液氫的體積能量密度高,其單位熱值約為汽油的 3 倍。與金屬氫化物儲存等其它方法相比,液氫儲存時自身的質(zhì)量較輕。液氫的添加和計量與傳統(tǒng)液態(tài)燃料相似,液氫的這些特點有利于車用燃料的儲存要求。但是,液氫對儲存容器的絕熱和安全性設(shè)計要求很高。液氫與環(huán)境溫度相差很大,蒸發(fā)損失及將氣態(tài)氫經(jīng)高壓低溫變成液態(tài)氫損失使氫液的成本較大,難于大量建立供給站及在民用車輛上應(yīng)用。所謂金屬氫化物儲氫,是先將特殊金屬與氫反應(yīng)生成金屬氫化物,使用時再加熱金屬氫化物釋放氫供作燃料。研究應(yīng)用的儲氫金屬或合金主要有鈦系、稀土系、鎂系等。氫能技術(shù)需要...
燃料電池是一種能量轉(zhuǎn)化裝置,它是按電化學(xué)原理,即原電池工作原理,等溫的把貯存在燃料和氧化劑中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能,因而實際過程是氧化還原反應(yīng)。燃料電池主要由四部分組成,即陽極、陰極、電解質(zhì)和外部電路。燃料氣和氧化氣分別由燃料電池的陽極和陰極通入。燃料氣在陽極上放出電子,電子經(jīng)外電路傳導(dǎo)到陰極并與氧化氣結(jié)合生成離子。離子在電場作用下,通過電解質(zhì)遷移到陽極上,與燃料氣反應(yīng),構(gòu)成回路,產(chǎn)生電流。同時,由于本身的電化學(xué)反應(yīng)以及電池的內(nèi)阻,燃料電池還會產(chǎn)生一定的熱量。電池的陰、陽兩極除傳導(dǎo)電子外,也作為氧化還原反應(yīng)的催化劑。氫氣作為一種高效清潔的能源形式,可以促進(jìn)全球能源變革。河北燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)排...
對于采用輔熱達(dá)到冷啟動的燃料電池系統(tǒng),在低溫啟動時都要求外界快速給予足夠電能去升溫。除了外接電源外,一能夠提供電能的就是動力電池部分了。這對動力電池的低溫性能是個考驗。動力電池多數(shù)都有充放電次數(shù)的要求。關(guān)于動力鋰電池電芯循環(huán)使用次數(shù)國家強制要求必須要在1000次以上,磷酸鐵鋰一般可以做到2000次,而三元鋰離子電池一般也能1000次以上。電池循環(huán)次數(shù)是以周期來計算的,也可以反過來說鋰離子電池充電周期是以循環(huán)次數(shù)來計算的。假設(shè)鋰離子電池的壽命是500個充電周期。怎么才能算作是一個充放電周期呢?一個充電周期意味著鋰離子電池的所有電量由滿用到空,再由空充到滿的過程,這并不等同于充一次電。所謂的500...
截至2020年底,全球氫燃料電池汽車保有量為32535輛,同比增長38%,韓國保有量達(dá)10906輛,位居全球一,美國為8931輛,我國氫燃料電池汽車保有量為7352輛排第三。燃料電池汽車關(guān)鍵關(guān)鍵部件或材料主要包括發(fā)動機、電堆和膜電極。從成本上看,燃料電池電堆約占燃料電池發(fā)動機的55%,而膜電極約占燃料電池電堆的65%。2020年,燃料電池商用車價格約為200萬/輛,隨著燃料電池系統(tǒng)生產(chǎn)規(guī)模化與燃料電池電堆關(guān)鍵零部件國產(chǎn)化,預(yù)計燃料電池汽車銷售價格將以每年10%的幅度下降。燃料電池發(fā)動機系統(tǒng):氫燃料電池汽車的關(guān)鍵為燃料電池發(fā)動機系統(tǒng),關(guān)系著整車運行的安全性,對燃料電池汽車是否具備成熟、可靠的性能...
燃料電池車提供了與傳統(tǒng)燃油車類似的加油體驗 — 不需要充電站基礎(chǔ)設(shè)施,而這種充電站基礎(chǔ)設(shè)施在住宅區(qū)和高速公路沿線是很難實現(xiàn)的。純電動車及其充電站基礎(chǔ)設(shè)施的全方面商業(yè)化將對電網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生影響。英國國家電網(wǎng)預(yù)測,到2050年,電動車的電力需求將在45太瓦時左右,約占全國電力需求的10%。不同類別的燃料電池車已經(jīng)開始逐步進(jìn)入了原型設(shè)計和生產(chǎn)階段,經(jīng)過相關(guān)單位和業(yè)內(nèi)人士多年的努力,現(xiàn)在幾乎所有車輛類型都有燃料電池車的產(chǎn)品或原型。對于乘用車而言,燃料電池車已經(jīng)可以進(jìn)行商業(yè)化應(yīng)用了,但由于加氫基礎(chǔ)設(shè)施有限,且購置成本高,因而當(dāng)前使用率仍較低。在商用車領(lǐng)域,叉車、公交車、輕型和中型卡車一直處于燃料電池商用車應(yīng)...
為保證燃料電池穩(wěn)定高效運行,同時提高氫氣利用率,通常采用氫氣循環(huán)的方法,即氫氣把電堆內(nèi)部生成的水帶出后,經(jīng)水氣分離裝置將液態(tài)水分離,再將氫氣循環(huán)送回到電堆陽極重復(fù)使用,同時對新鮮氫氣進(jìn)行加濕。傳統(tǒng)循環(huán)泵在涉氫涉水環(huán)境下,易發(fā)生“氫脆”,氫循環(huán)泵在結(jié)構(gòu)和材料的設(shè)計上不同于傳統(tǒng)循環(huán)泵,技術(shù)難度要高很多,氫循環(huán)泵需要具備密封設(shè)計好(氫氣容易泄露)、耐水性強(經(jīng)過電堆反應(yīng)后剩余的氫氣帶有少量水蒸氣)、流量大(適應(yīng)大功率電堆)、壓力輸出穩(wěn)定(低壓轉(zhuǎn)為高壓)、無油(保證氫氣純度)等特點。氫循環(huán)泵難度較大,目前國內(nèi)產(chǎn)品處于研發(fā)驗證階段,尚不成熟,國內(nèi)系統(tǒng)企業(yè)主要是進(jìn)口德國普旭氫循環(huán)泵,普旭在中國市占率達(dá)到9...
燃料電池車由于其簡單性和靈活性而具有普遍的應(yīng)用場景。燃料電池車和電動車都是為了促進(jìn)零排放和可持續(xù)交通系統(tǒng)所采用的傳統(tǒng)燃油車的替代方案。如圖14所示,許多國家都出臺了禁止燃油車的政策 106 。使用燃料電池車和電動車這類的清潔能源汽車已經(jīng)成為不可否認(rèn)的未來趨勢。與燃料電池車相比,純電動車的開發(fā)和應(yīng)用在大多數(shù)場景中更加成熟,但由于電池重量和續(xù)航里程問題而受到限制。純電動車的真實環(huán)境續(xù)航里程通常比其官方公布的實驗路況下的續(xù)航里程有較大的折扣。電池性能也容易受到外界環(huán)境的影響,低溫對續(xù)航里程影響較大 。氫能技術(shù)的發(fā)展需要借助科技創(chuàng)新和政策支持。鄭州燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)怎么樣直接燃料電池混合動力系統(tǒng)式結(jié)構(gòu)...
鼓泡法加濕是在燃料電池進(jìn)氣口前加入一個盛有蒸餾水的裝置,此方法通過調(diào)節(jié)進(jìn)入燃料電池氣體的流量、蒸餾水的溫度和液面高度來改變加濕量。液態(tài)水噴射加濕裝置由兩個部分組成:高壓噴射室和膨脹室。該裝置是把水直接噴入燃料電池堆的氣體導(dǎo)流板或進(jìn)氣管路中,水噴入后在氣體管路中形成霧狀,當(dāng)這股混合氣體遇到燃料電池本身的反應(yīng)熱時,水霧就能迅速蒸發(fā)。此加濕裝置是通過調(diào)節(jié)加濕氣體的流量、噴射水的壓力來改變加濕量的大小。利用電池尾氣對燃料電池堆的氧化劑(還原劑)進(jìn)行增濕,溫暖潮濕的尾氣(液態(tài)水)通過膜的一側(cè),然后在濃度差的作用下擴散到膜的另一側(cè),之后蒸發(fā)至電池反應(yīng)氣中。氫燃料電池車是可持續(xù)交通的重要組成部分。鎮(zhèn)江氫能技...
車用燃料電池具有效率高、啟動快、環(huán)保性好、響應(yīng)速度快等優(yōu)點,是取代汽車內(nèi)燃機的理想解決方案。燃料電池汽車的較大優(yōu)點是清潔、無污染,在全球環(huán)境保護(hù)問題日益突出的現(xiàn)在,燃料電池汽車作為環(huán)保型汽車越來越受到人們的重視。為提高燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)的可靠性,需要對發(fā)動機的各系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)控,記錄試驗數(shù)據(jù),分析其運行特性,為發(fā)動機控制策略的不斷改進(jìn)提供依據(jù),同時對整車性能進(jìn)行評估。因此,燃料電池發(fā)動機監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)具有很重要的現(xiàn)實意義。 本系統(tǒng)由軟件和硬件兩部分組成,如圖1所示。它以高性能的dsp為關(guān)鍵,開發(fā)出控制燃料電池發(fā)動機的嵌入式控制器。氫氣燃料電池汽車可以有效解決城市交通中的污染和擁堵問題。成都...
氫燃料電池指的是氫通過與氧的化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生電能的裝置,氫燃料電池車的驅(qū)動力來自于車上的電動機,就像純電動車一樣。雖然“氫燃料電池”這五個字里面,有“電池”這兩個字,但實際上,它和我們?nèi)粘S玫哪欠N小電池,或者汽車上的鋰電池,都不太一樣。燃料電池其實是一個能把燃料中的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電裝置。所以這個“燃料電池”是需要不斷加入“燃料”才能產(chǎn)生電的,而這個燃料,較常見的就是氫。雖然任何能分解出氫氣的碳?xì)浠衔铮缣烊粴?、醇、或甲烷等,都可以分解出氫,但分解的產(chǎn)物中含有二氧化碳,也就是不那么環(huán)保了,所以之后在汽車上使用的燃料電池,都是直接使用氫氣作為“燃料”,之后排出的就只有水和熱量,沒有任何污染...
工作環(huán)境溫度范圍:該指標(biāo)是指燃料電池發(fā)動機可以非失效工作的環(huán)境溫度范圍?環(huán)境溫度主要對燃料電池發(fā)動機散熱?進(jìn)氣溫度等有很大影響?工作海拔范圍:該指標(biāo)是指燃料電池發(fā)動機可以正常工作的海拔范圍?海拔影響進(jìn)氣壓力,越高往往越會導(dǎo)致功率下降?存儲溫度范圍:燃料電池發(fā)動機在存儲期間可能會經(jīng)歷諸如凍結(jié)/解凍循環(huán),導(dǎo)致性能衰退,因此存儲溫度范圍也體現(xiàn)了其對環(huán)境的適應(yīng)性?可靠性是指燃料電池發(fā)動機在規(guī)定條件下和規(guī)定時間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力,主要反映了燃料電池發(fā)動機持續(xù)穩(wěn)定?正確工作的特性?燃料電池發(fā)動機的可靠性在很大程度上決定了燃料電池汽車整車的可靠性?這里主要參考傳統(tǒng)發(fā)動機的可靠性評價指標(biāo)?機械標(biāo)準(zhǔn)中給出的評...
燃料電池發(fā)動機主要部件包括電堆、發(fā)動機控制器、氫氣供給系統(tǒng)、空氣供給系統(tǒng)等。燃料電池電堆是發(fā)動機系統(tǒng)的關(guān)鍵部件,是燃料電池發(fā)動機的動力來源,對燃料電池發(fā)動機的關(guān)鍵性能和成本具有較大的影響。電堆的主要材料包括膜電極、雙極板、端板等,其中膜電極是燃料電池電堆的關(guān)鍵部件,對電堆的性能、壽命和成本具有關(guān)鍵影響,膜電極又可以分為催化劑、擴散層、質(zhì)子交換膜等。隨著終端領(lǐng)域的推廣,電堆產(chǎn)業(yè)發(fā)展快速。膜電極、雙極板、質(zhì)子交換膜雖然生產(chǎn)規(guī)模較小,但已有國產(chǎn)化能力。從國市場格局來看,行業(yè)目前屬于寡頭競爭,CR5占比50%。制氫過程中利用可再生能源可以實現(xiàn)清潔的能源生產(chǎn)。吉林燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)哪家便宜燃料電池汽車空...
燃料電池汽車空壓機的類型:目前常用的空壓機類型有渦旋式、螺桿式、活塞式、離心式、羅茨式和滑片式。1)渦旋式空壓機容積效率較高,壓力和流量可連續(xù)調(diào)整,高效率工作區(qū)較寬,但質(zhì)量和體積較大;在豐田、UTC等公司的燃料電池中已有應(yīng)用。2)螺桿式空壓機的工作原理是利用螺旋齒相互嚙合;螺杄嚙合線把螺旋槽分割成多個密封工作腔,螺桿轉(zhuǎn)動,密封腔在一端形成,不斷向另一端移動。螺桿式空壓機又分為雙螺杄和單螺桿兩種?;娇諌簷C是容積式旋轉(zhuǎn)壓縮機。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時,滑片受離心力的作用從槽中甩出,其端部緊貼在氣缸內(nèi)表面上,把月牙形的空間分割成若干扇形小室,稱之為基元。隨著轉(zhuǎn)子的連續(xù)旋轉(zhuǎn),基元容積從大到小周而復(fù)始地變化,由此...
過載工況下電壓下降百分比:該指標(biāo)是指燃料電池發(fā)動機在過載工況下相對于額定工況電壓下降的百分?jǐn)?shù)?若在過載工況下電壓下降過多,會造成輸出功率下降,無法滿足過載功率的輸出要求?環(huán)境適應(yīng)性是指燃料電池發(fā)動機適應(yīng)周圍環(huán)境的能力,主要反映了對于燃料電池發(fā)動機在不同環(huán)境條件下均能按預(yù)期要求?可靠工作的特性?在設(shè)計燃料電池發(fā)動機時,必須考慮滿足環(huán)境適應(yīng)性指標(biāo),以保證燃料電池汽車能夠在各種環(huán)境下正常行駛?常見的適應(yīng)性指標(biāo)包括:較低啟動溫度?工作環(huán)境溫度范圍?工作海拔范圍?存儲溫度范圍等?燃料電池發(fā)動機能夠啟動成功的較低環(huán)境溫度,單位為℃?低溫啟動是燃料電池汽車商業(yè)化的技術(shù)瓶頸之一?降低較低啟動溫度,是提高燃料電...
除電堆以外,燃料電池發(fā)動機還需要一系列輔助系統(tǒng)才能實現(xiàn)其功能。其中控制系統(tǒng)通過高精度調(diào)節(jié)反應(yīng)氣體的壓力及流量等使得電堆中的反應(yīng)始終維持在輸出功率、溫度、濕度均合適的水平,保證發(fā)動機穩(wěn)定可靠工作;氫氣和空氣供給系統(tǒng)是為電堆提供合適壓力、溫度、濕度、流量的氫氣與空氣;水熱管理系統(tǒng)用于保持燃料電池內(nèi)部水平衡和熱平衡。此外,燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)配備由車載高壓儲氫瓶和配套閥件組成的車載氫系統(tǒng)用于儲存燃料,以及用于實現(xiàn)燃料電池與整車高壓之間解耦的DC/DC變換器。根據(jù)《中國氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書》,氫能將成為中國能源體系重要組成部分,2050年能源體系中占比約10%,氫氣需求量達(dá)6000萬噸,加氫站10...
考慮到燃料電池發(fā)動機自身的特點結(jié)合常用的可靠性評價指標(biāo),選定平均初次故障時間?平均故障間隔時間和平均修復(fù)時間三個指標(biāo)?(1)、平均初次故障時間,燃料電池發(fā)動機在初次故障前所運行的時間的平均值,單位為h?(2)、平均故障間隔時間,燃料電池發(fā)動機發(fā)生相鄰兩次故障之間所運行時間的平均值,單位為h。(3)、平均修復(fù)時間,燃料電池發(fā)動機修復(fù)故障所用時間的平均值,單位為h?質(zhì)子交換膜燃料在平穩(wěn)工作時壽命可以高達(dá)到100000h,但是在汽車應(yīng)用中,往往無法達(dá)到上述期望值?燃料電池汽車耐久性主要受燃料電池性能衰退和壽命極限影響?燃料電池發(fā)動機壽命,以額定功率輸出衰減到原來的90%的工作時間來評價,單位為h?氫...
燃料電池系統(tǒng)指用于車輛、游艇、航空航天及水下動力設(shè)備等作為驅(qū)動動力電源或輔助動力,通過電化學(xué)反應(yīng)過程將反應(yīng)物(燃料和氧化劑)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能和熱能的系統(tǒng)。燃料電池系統(tǒng)原理如圖3-1所示,整個燃料電池系統(tǒng)由燃料電池堆、空氣供應(yīng)子系統(tǒng)、氫氣供應(yīng)子系統(tǒng)、水熱管理子系統(tǒng)、控制子系統(tǒng)組成。燃料電池堆是整個系統(tǒng)電化學(xué)反應(yīng)的場所,其他子系統(tǒng)主要是相互協(xié)調(diào)確保燃料電池堆的電化學(xué)反應(yīng)能夠正常、高效可靠地工作。燃料電池堆由多個單體電池、隔板、冷卻板、進(jìn)氣歧管等構(gòu)成,是把富氫氣體和空氣進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)生成直流電,并同時產(chǎn)生熱、水等其他副產(chǎn)物的總成。燃料電池堆由多個單體電池以串聯(lián)方式層疊組合而成。將雙極板與膜電極三合...