上海燃料电池整车动力系统方案

对于大多数不了解的消费者来说，燃料电池车听起来极其复杂和精密。然而，当燃料电池车被分解成各个模块时，它其实是非常简单的。正因为这种简单性，燃料电池技术已经被普遍应用于各种车型。与大部分现代化汽车一样，燃料电池车由四个基本模块组成：动力系统、底盘、汽车电子系统和车身。动力系统通过燃料电池系统和电动机为汽车提供动力。这种能量来源于氢，氢储存在车辆的压力罐中。燃料电池堆将这些能量转化为电能，并由电池作为辅助一同驱动电动机。这与纯电动车的原理没有太大不同，但是燃料电池车的电池容量要小得多。因为纯电动车的电池用于储存驱动汽车所需的全部能量，而燃料电池车只需使用电池来辅助稳定燃料电池的输出功率：在功率需求较低时吸收额外的电力，在功率需求大时释放电力。氢能技术的发展需要克服技术瓶颈和市场障碍，推动实现商业化应用。上海燃料电池整车动力系统方案

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。湖北氢能技术服务厂目前，氢能技术已经在交通、制造、能源等领域得到普遍应用。

燃料电池汽车结构组成，燃料电池汽车和电动汽车较相似，主要的不同在于用燃料电池发动机代替动力电池组，附加供氢系统、动力系统、氢安全系统。各汽车生产广家研发的燃料电池汽车在结构上大体相同。燃料电池FC)堆叠是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置。向负极(阳极)供给氢气，向正极(阴极)供给空气(氧)，产生与电解相反的电力。FC 堆叠包括称为单元的数百个堆叠组件。堆叠中单体电池的电压小于 1V，因此通过串联数百个堆叠来增加电压。FC 升压转换器是用于在较高电压(大约 650V)下升高由燃料电池产生的电力的装置。

当燃料为碳氢化合物时，阳极要求有更高的催化活性。阴、阳两极通常为多孔结构，以便于反应气体的通入和产物排出。电解质起传递离子和分离燃料气、氧化气的作用。为阻挡两种气体混合导致电池内短路，电解质通常为致密结构。动力性是指燃料电池发动机为整车提供动力输出的能力及与之密切相关的性能,主要反映了燃料电池发动机设计和评价人员对于其满足整车行驶。加速，爬坡和用电要求的评价，动力性指标对于燃料电池动力系统设计，参数匹配，燃料电池汽车整车动力性指标等都具有十分重要的指导和参考意义。衡量燃料电池发动机动力性的主要指标包括:额定净输出功率?过载功率及过载功率持续时间。体积比功率。质量比功率。氢气制备的成本和能源消耗是氢能技术普及和推广的重点。

用作发动机燃料的氢气，可通过甲醇重整等方法获得。液态的甲醇便于被汽车加灌和配带；甲醇能从许多种植物或化工废料中提取，易于燃料站的设立；这些都有利于氢燃料在传统发动机上的应用。上世纪90年代，国内外相继有汽车厂研制出 100%燃烧甲醇的发动机。但这类发动机还停留在实验室阶段，没有大范围推广。主要是由于甲醇的雾化条件、燃烧特性、储能密度等与传统燃料汽油、柴油不完全相同，相应对发动机构造要求也不同。各能源按照储能密度大小排序为：汽油 > 甲醇 > 氢燃料电池 > 锂系电池 > 传统 Pb 电池。汽油的发热量是34778 k J，其能量密度约 13073 Wh·kg，远大于其它能源。因此，以汽油为燃料的汽车连续行驶里程大、加速性能和爬坡性能好。在氢燃料中混合一定汽油(或柴油)，可以充分利用汽油的高储能密度特性。氢能技术的发展可以创造就业机会和经济增长点。湖北氢能技术服务厂

氢燃料电池车是可持续交通的重要组成部分。上海燃料电池整车动力系统方案

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)。上海燃料电池整车动力系统方案