考虑到燃料电池发动机自身的特点结合常用的可靠性评价指标,选定平均初次故障时间、平均故障间隔时间和平均修复时间三个指标。(1)、平均初次故障时间,燃料电池发动机在初次故障前所运行的时间的平均值,单位为h。(2)、平均故障间隔时间,燃料电池发动机发生相邻两次故障之间所运行时间的平均值,单位为h。(3)、平均修复时间,燃料电池发动机修复故障所用时间的平均值,单位为h。质子交换膜燃料在平稳工作时寿命可以高达到100000h,但是在汽车应用中,往往无法达到上述期望值。燃料电池汽车耐久性主要受燃料电池性能衰退和寿命极限影响。燃料电池发动机寿命,以额定功率输出衰减到原来的90%的工作时间来评价,单位为h。目前,氢能技术已经在交通、制造、能源等领域得到普遍应用。徐州氢能源实训室建设厂
鼓泡法加湿是在燃料电池进气口前加入一个盛有蒸馏水的装置,此方法通过调节进入燃料电池气体的流量、蒸馏水的温度和液面高度来改变加湿量。液态水喷射加湿装置由两个部分组成:高压喷射室和膨胀室。该装置是把水直接喷入燃料电池堆的气体导流板或进气管路中,水喷入后在气体管路中形成雾状,当这股混合气体遇到燃料电池本身的反应热时,水雾就能迅速蒸发。此加湿装置是通过调节加湿气体的流量、喷射水的压力来改变加湿量的大小。利用电池尾气对燃料电池堆的氧化剂(还原剂)进行增湿,温暖潮湿的尾气(液态水)通过膜的一侧,然后在浓度差的作用下扩散到膜的另一侧,之后蒸发至电池反应气中。徐州氢能源实训室建设厂氢气车的维护成本相对较低,具有较高的经济性和可持续性。
直接燃料电池混合动力系统式结构中采用的电力电子装置只有电机控制器,燃料电池和辅助动力装置都直接并接在电机控制器的入口。辅助动力装置扩充了动力系统总的能量容量,增加了车辆一次加氢后的续驶里程;扩大了系统的功率范围,减轻了燃料电池承担的功率负荷。这种插电式混合动力汽车将有效的减少氢燃料的消耗。另外,辅助动力装置的存在使得系统具备了回收制动能量的能力,并且增加了系统运行的可靠性。燃料电池和辅助动力装置之间对负载功率的合理分配还可以提高燃料电池的总体运行效率。在系统设计中,可以在辅助动力装置和动力系统直流母线之间添加了一个双向DC/DC变换器。使得对辅助动力装置充放电的控制更加灵活、易于实现。由于双向DC/DC变换器可以较好地控制辅助动力装置的电压或电流,因此它还是系统控制策略的执行部件。
供氢系统将氢从氢气罐输送到燃料电池电堆,由空气过滤器、空气压缩机和加湿器组成的供气系统为燃料电池堆提供氧气,水热管理系统采用单独的水和冷却剂回路来消除废热和反应产物(水)。在供氢系统中,空压机是车用燃料电池发动机的“肺”,提供电堆反应所需的氧气。空压机主要由电机及其控制器、空气泵及辅助部件组成。从相关企业布局情情况来看,国家电投正在建设中关村延庆氢能产业园,一期延庆园加氢站、二期冬奥配套制氢站已建成,三期研发测试区计划今年开工建设。其中,一期加氢站每天可为60辆氢燃料客车或200辆中小型氢燃料车辆提供加氢保障。生产氢气的多种方法包括水电解、化石燃料重整等。
截至2020年底,全球氢燃料电池汽车保有量为32535辆,同比增长38%,韩国保有量达10906辆,位居全球一,美国为8931辆,我国氢燃料电池汽车保有量为7352辆排第三。燃料电池汽车关键关键部件或材料主要包括发动机、电堆和膜电极。从成本上看,燃料电池电堆约占燃料电池发动机的55%,而膜电极约占燃料电池电堆的65%。2020年,燃料电池商用车价格约为200万/辆,随着燃料电池系统生产规模化与燃料电池电堆关键零部件国产化,预计燃料电池汽车销售价格将以每年10%的幅度下降。燃料电池发动机系统:氢燃料电池汽车的关键为燃料电池发动机系统,关系着整车运行的安全性,对燃料电池汽车是否具备成熟、可靠的性能表现具有重要影响。氢气在空间探测等领域的应用也有着普遍的前景。湖北燃料电池整车动力系统咨询
氢气在制备、储存、运输和利用等方面都存在技术难题。徐州氢能源实训室建设厂
氢燃料电池系统是燃料电池汽车的“关键”,是一种将氢气与氧气通过电化学反应产生电能的零污染环保能量转化装置,其过程不涉及燃烧,无机械损耗,能量转换率高,产物只为电、水和热,零污染,低噪音。 该系统包括燃料供应子系统、空气供应子系统、水热管理子系统及监测与控制子系统等,主要系统部件包括:空气压缩机、增湿器、氢气循环泵/引射器、冷却散热器、系统控制器、单片巡检仪等。根据氢燃料电池系统输入输出要求以及系统设备特征,该系列燃料电池发动机系统实现了系统结构创新设计,完成了系统高度集成和较佳优化匹配。各项性能指标达到国内水平,并已通过国家检测中心的强制检测,已开展实际装车应用。适用于中重型卡车、城市和公路客车、特种车、乘用车等各类车型及各类船舶、农用机械、工程设备等领域。徐州氢能源实训室建设厂