氢燃料在车辆驱动能源方面的应用,起始于把氢燃料电池用作电动车电源。近代的氢燃料电动车的某些性能可满足使用要求,如戴克公司的使用 Mark 900 氢燃料电池的NECAR5 电动车,其电动机输出功率可达 75 k W,较高时速可达 150 km⋅h。但电动车不可能完全取代汽车,主要是因为电池的寿命远短于发动机寿命,而且电动车的较大连续行驶里程受到配备电池数量的限制,一般,电动车装用近百公斤的电池,较大续行驶里程也只 200 km 左右。尤其是对于数量巨大的在用汽车,不可能将其发动机全报废而改用电动机驱动。因此近代专业人员一直致力于将氢气直接作为发动机燃料的研究,一方面适合发动机能源、排放等方面的要求,另一方面又满足汽车连续行驶里程及能利用在用的发动机。氢气车的运行成本相对较低,更适合长途出行和物流配送等领域的应用。江苏氢能技术服务报价
燃料电池车由于其简单性和灵活性而具有普遍的应用场景。燃料电池车和电动车都是为了促进零排放和可持续交通系统所采用的传统燃油车的替代方案。如图14所示,许多国家都出台了禁止燃油车的政策 106 。使用燃料电池车和电动车这类的清洁能源汽车已经成为不可否认的未来趋势。与燃料电池车相比,纯电动车的开发和应用在大多数场景中更加成熟,但由于电池重量和续航里程问题而受到限制。纯电动车的真实环境续航里程通常比其官方公布的实验路况下的续航里程有较大的折扣。电池性能也容易受到外界环境的影响,低温对续航里程影响较大 。江苏氢能技术服务报价发展氢能技术可以促进能源的多元化,增强国家的能源安全。
根据氢燃料电池特性,质子交换膜氢燃料电池(PEMFC)是电动汽车的理想动力源,它将氢气和氧气通过电化学反应直接转化为电能,其过程不涉及燃烧,能量转化率高,产物只为电、热和水,运行平稳,噪音低,被称为“环保发动机”。氢燃料电池是实现氢能源产业化的关键环节,氢燃料电池汽车是我国新能源汽车战略的重要组成部分,也是氢燃料电池技术推广应用的重要领域。发达国家纷纷将其列入未来汽车先进动力的发展方向和国家战略,我国相关单位与各级地方相关单位先后出台了一系列政策,规划和引导氢燃料电池技术应用和市场的进一步发展。
燃料电池发动机,将氢和氧经过电化学反应将化学能转变成电能的发动机系统。一般包括燃料电池堆、气体输配和回收系统、散热和加湿系统、监测和控制系统、氢气安全系统、辅助电源、电能输出系统。可用于车辆、航空航天和水下等装置的驱动动力电源和辅助动力。因为燃料电池和锂电池都被称为电池,所以大家一般喜欢拿它俩进行比较,但将燃料电池称为燃料电池发动机似乎更容易被理解,并且拿它与内燃机进行比较更为适合一些。二十世纪的汽车工业毫无疑问是内燃机的天下,以汽油、柴油或天然气为燃料,通过“燃料”和“氧气”燃烧(化学反应)将化学能转为机械能驱动车辆。氢气燃料电池车的环保性能优于传统汽车,用途普遍。
电堆成本&使用成本之前普遍认为膜电极上催化剂铂(Pt)价格过高是制约成本下降的因素,但目前铂的负载量从10mg/cm2降到了0.02mg/cm2,降低了近200倍,和传统车用的三元催化剂的含量差不多。尽管如此,电堆成本依然在1.5~2万/kw这个数量级。一辆B级车若采用30kw的燃料电池系统,则只是发动机需要约50万元。在使用成本方面,目前在美国1kg氢气约70RMB,在日本约55RMB,国内约40RMB。根据上面计算的车辆百公里消耗1kg氢气计算,每公里差不多是0.4元,和汽油车差不多在同一个数量级。和采用锂电池的BEV的0.1元/公里相比还是有差距。4.基础设施。氢气作为未来的清洁能源可以为可持续发展做出重要贡献。安徽燃料电池整车动力系统采购
氢气在绿色制造领域的应用也有着普遍的发展前景。江苏氢能技术服务报价
常见的氢燃料电池有PEMFC(质子交换膜燃料电池)和SOFC(固态氧化物燃料电池)两类。由于SOFC属于高温燃料电池,需要在500℃以上的温度工作,并随之带来启动时间长,部件寿命短的问题,因此不太适宜应用于普通的汽车产品上。目前绝大多数情况下,提到的燃料电池汽车指的是采用了PEMFC技术(工作温度约70℃)的车型。虽然燃料电池被给予了厚望,但从目前的情况看燃料电池在性能、寿命、成本以及基础设施成熟度上都存在着不小的瓶颈,分别导致了“不好用”、“不耐用”、“用不起”、“用不了”的问题。加氢站的建设成本非常高,一个站点预计需要投入500万以上,投资回收期很长。短期内增多加氢站数量也是较为困难的。江苏氢能技术服务报价
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