贵州氢能源实训室建设

燃料电池系统是专门为燃料电池汽车设计，作为其主供电模块的电源系统，具有设计合理、功率密度高、可靠性好、效率高、环境友好等优点。氢气不含有碳，燃烧后不产生CO2。氢气可以通过太阳能、风能等可再生能源获得，被认为是理想的能源或能源载体。氢气作为内燃机燃料时，极易实现稀薄燃烧，排放污染物少，热效率高。早在100 多年前，英国科学家就提出用氢为燃料的理论，但这一理论主要用于利用氢反应发电的原理制成质子交换膜燃料电池。随着氢燃料技术的进一步发展，出现了将氢气直接作为发动机燃料的应用，这种氢燃料发动机驱动的汽车比上述电动车更符合“氢燃料汽车”或“燃氢汽车”的称谓。氢燃料主要用于汽油发动机，国内外都有报道称已研制成 100%使用氢燃料的汽车，但实际应用的氢燃汽车大多采用氢与汽油或柴油混合的燃料。燃料电池发电技术可以增加发电能源的绿色部分，降低环境污染。贵州氢能源实训室建设

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 。贵州氢能源实训室建设氢能技术的推广需要大规模的投资和政策支持，以促进其发展和普及。

燃料电池系统指用于车辆、游艇、航空航天及水下动力设备等作为驱动动力电源或辅助动力,通过电化学反应过程将反应物(燃料和氧化剂)的化学能转化为电能和热能的系统。燃料电池系统原理如图3-1所示,整个燃料电池系统由燃料电池堆、空气供应子系统、氢气供应子系统、水热管理子系统、控制子系统组成。燃料电池堆是整个系统电化学反应的场所,其他子系统主要是相互协调确保燃料电池堆的电化学反应能够正常、高效可靠地工作。燃料电池堆由多个单体电池、隔板、冷却板、进气歧管等构成,是把富氢气体和空气进行电化学反应生成直流电,并同时产生热、水等其他副产物的总成。燃料电池堆由多个单体电池以串联方式层叠组合而成。将双极板与膜电极三合一组件 (MEA)交替叠合,各单体之间嵌入密封件,经前、后端板压紧后用螺杆紧固拴牢,即构成质子交换膜燃料电池堆。

功率品质是指燃料电池发动机在工作过程中平稳输出电功率的性能,反映了燃料电池发动机输出功率的品质｡特别要求燃料电池发动机输出电压应保持一定的平稳性,以利于直流变换器及其他高压电器工作｡其主要指标包括:电压范围､额定功率下电压波动带宽､过载工况下电压下降百分比等｡燃料电池发动机在全工况下的电压范围,单位为Ⅴ｡全工况电压范围包括了从燃料电池发动机的开路电压到较大电流密度下的电压,反映了燃料电池发动机的功率品质｡燃料电池发动机在额定功率输出时电压波动的带宽(幅度),单位为Ⅴ｡该指标反映了燃料电池发动机平稳输出额定功率的能力｡使用氢气代替传统能源可以降低气候变化的影响。

从理论上讲，纯电动车具有更高的能源效率，但是过大的电池重量降低了这种优势，特别是对于长途运输用的重型车辆。纯电动车必须为每多行驶一英里增加更多的电池容量，从而给车辆增加额外的重量 。比如在特斯拉的电动重卡模型中，预计其电池重量可以达到4.5吨。而燃料电池车就没有这样的问题，因为其所携带的氢气质量远小于同等能量所需的电池质量。这是因为氢具有更高的比能 — 大约120MJ/kg，而电池的比能是5MJ/kg。除了动力系统，车辆的其他部件基本上是相同的。车辆底盘包括传动、转向、制动和行驶系统。车辆电子系统主要由底盘控制系统，安全系统和车辆电子产品，比如信息娱乐/通信，高级驾驶辅助系统（“ADAS”）以及传感器等构成。之后，车身包括车身主体、座椅和内饰。氢能技术的发展不只需要技术创新，还要考虑政策法规和市场环境等因素。四川燃料电池发动机系统费用

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