燃料电池汽车是电动汽车的一种。燃料电池发出的电,经逆变器、控制器等装置,给电动机供电,再经传动系统、驱动桥等带动车轮转动,就可使车辆在路上行驶,燃料电池的能量转换效率比内燃机要高2-3倍。燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物,因此燃料电池车辆是无污染汽车。随着对汽车燃油经济性和环保的要求,汽车动力系统将从现在以汽油等化石燃料为主慢慢过渡到混合动力,之后将完全由清洁的燃料电池车替代。近几年来,燃料电池系统和燃料电池汽车技术已经取得了重大的进展。目前,燃料电池轿车的样车正在进行试验,以燃料电池为动力的运输大客车在北美的几个城市中正在进行示范项目。氢能技术需要相关单位、企业和社会各方面共同努力,才能实现可持续发展。扬州氢能技术服务排名
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。重庆氢能技术服务功能氢能技术可用于汽车、发电和加热等领域,其应用前景广阔。
燃料电池电动汽车动力系统的结构组成:燃料电池电动汽车FCEV与其他电动汽车的根本区别,在于所用的动力源是以燃料电池为主的,而电动机驱动、传动机构及汽车所需的各种辅助功能等与其他电动汽车基本相同。纯燃料电池车只有燃料电池一个动力源,汽车的所有功率附和都有燃料电池承担。目前燃料电池汽车多采用混合驱动形式,在燃料电池的基础上,增加了一组电池或超级电容作为另一个动力源。主要结构有:能量控制单元,空气压缩机,燃料电池堆,高压储氢瓶,动力电池组,电动机。高压储氢瓶提供燃料,动力电池组提供而外的功率,让车加速、爬坡和高速运行。在车辆滑行时,能量控制单元将驱动电机变为发电机,从而将部分汽车动能变为电能给动力电池充电。也就是说采用混合动力形式后,不只可以采用功率较小的电池系统,还可以实现制动能回收。还可以是燃料电池系统的运行工况相对比较稳定,有利提高燃料电池系统效率和寿命。
工作环境温度范围:该指标是指燃料电池发动机可以非失效工作的环境温度范围。环境温度主要对燃料电池发动机散热、进气温度等有很大影响。工作海拔范围:该指标是指燃料电池发动机可以正常工作的海拔范围。海拔影响进气压力,越高往往越会导致功率下降。存储温度范围:燃料电池发动机在存储期间可能会经历诸如冻结/解冻循环,导致性能衰退,因此存储温度范围也体现了其对环境的适应性。可靠性是指燃料电池发动机在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力,主要反映了燃料电池发动机持续稳定、正确工作的特性。燃料电池发动机的可靠性在很大程度上决定了燃料电池汽车整车的可靠性。这里主要参考传统发动机的可靠性评价指标。机械标准中给出的评定指标是平均初次故障时间、平均故障间隔时间、当量故障率及由此得到的综合评定分数。国家标准中规定要评定故障停车次数、初次故障的时间及平均故障时间。氢气储存技术的发展可以解决氢能技术的可持续性和经济性问题。
燃料电池汽车的运行并不是一个稳态情况,频繁的启动、加速和爬坡使得汽车动态工况非常复杂。燃料电池系统的动态响应比较慢,在启动、急加速或爬陡坡时燃料电池的输出特性无法满足车辆的行驶要求。在实际燃料电池汽车上,常常需要使用燃料电池混合电动汽车设计方法,即引入辅助能源装置(蓄电池、超级电容器或蓄电池十超级电容器)通过电力电子装置与燃料电池并网,用来提供峰值功率以补充车辆在加速或爬坡时燃料电池输出功率能力的不足。另一方面,在汽车怠速、低速或减速等工况下,燃料电池的功率大于驱动功率时,存储富余的能量,或在回馈制动时,吸收存储制动能量,从而提高整个动力系统的能量效率。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。深圳燃料电池发动机系统排行榜
氢能技术的发展需要国际社会的合作与支持。扬州氢能技术服务排名
目前国内燃料电池系统的使用寿命一般在3000~5000小时左右,国外技术较为公司的产品可达10000小时左右。导致电堆寿命衰减主要由电堆老化、辅助系统因素、环境因素等方面引起。希望提升燃料电池整体寿命是一项系统工程。电堆老化包括:质子交换膜衰退、催化剂层衰退、碳基腐蚀、双极板退化等。辅助系统因素包括:空气压缩机滤油能力不佳、增湿器加湿能力不佳、热管理能力不佳等。环境因素包括:工作温度、气压条件、运行工况等。例如:燃料电池的输出功率主要由燃料供给速率决定,也就是氢气和氧气的供给能力。氢气由于存储于高压瓶内,本身处于高压状态,故可以实现高的供给效率,而空气需要由空气压缩机压缩加压再输入,在燃料电池的全生命周期里进风量可达50万m³以上,若空压机不具备良好的滤油能力,长期使用将有大量杂质损伤膜电极组件(MEA)。扬州氢能技术服务排名