能源危机现已成为世界各国关注的话题,而在汽车行业中,各大车企对新能源汽车的研发也投入相当大的精力。新能源汽车有很多种,其中燃料电池汽车的出现使人类摆脱了对传统能源的严重依赖,具有高效率、零排放的优点。然而燃料电池汽车在产热上与其他动力源汽车之间存在较大差异,主要表现为燃料电池工作温度较低,且废热全部经热管理系统排出,导致汽车的热负荷较高。本文将通过数值模拟和实验相结合的方法,对燃料电池汽车热管理系统的主要零部件、散热模块和系统整体的散热性能展开研究。散热器散热性能的提高对提高燃料电池热管理系统的整体性能至关重要,若只通过实验的方法研究散热器对燃料电池散热性能的影响规律,不只研究成本高、耗费精力大,而且精度难以保证。氢气充电站建设是氢能技术推广的重要环节。西藏氢能源实训室建设采购
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。广西燃料电池发动机系统开发氢气存储稳定性较高,是储存可再生能源的有效手段之一。
空气供应子系统的主要作用是对进入燃料电池的空气进行过滤、增湿、压力调节等方面的处理,保证燃料电池电堆阴极侧温度、湿度、压力及流量在较佳范围内。氢气供应子系统也叫燃料处理系统,其主要作用是把输入的燃料进行增湿等相关处理,从而转变成适于在燃料电池堆内运行的富氢气体,保证燃料电池堆阳极侧温度、压力及流量(湿度),同时保证氢气的利用率。水热管理子系统用以维持燃料电池系统的热平衡,可以回收多余的热量,并在燃料电池系统启动时能够进行辅助加热的系统,保证燃料电池堆内部快速到达适宜的温度区间,同时保证阴阳极两侧在较佳的工作区域内运行。
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 。随着氢能技术的快速发展,其在未来的应用领域及市场前景将会越来越普遍。
氢燃料电池车的动力系统主要由以下几部分构成:(1)燃料口:氢气燃料的加注口,直接连在氢气储罐上。(2)蓄电池:减速时帮助制动,并将部分机械能转化为电能储存起来;加速时释放储存的电能帮助加速。(3)高压氢气储罐:内部充满高压氢气作为汽车的燃料。其内部压力一般为35MPa,少部分车辆可达到70MPa。(4)安全装置:当汽车发生碰撞或者氢气泄露时,切断燃料电池的氢气供给。(5)PEMFC(质子交换膜燃料电池)电堆:氢燃料电池车较关键部件,为电动发动机供电,保证汽车平稳行驶。(6)发动机(电动):汽车的直接动力源。(7)驾驶系统:连接驾驶室,控制车辆运行状态。氢燃料电池动力驱动系统实训台采用真实的 汽车新燃料动力(氢燃料电池)驱动系统实物为基础,展示系统的组成结构和工作过程。适用于学校对氢燃料电池 汽车动力驱动系统的教学需要。氢能技术的应用将成为推动世界能源转型的重要手段之一,为可持续发展做出贡献。贵州燃料电池整车动力系统工厂
使用氢气代替传统能源可以降低气候变化的影响。西藏氢能源实训室建设采购
燃料电池发动机主要部件包括电堆、发动机控制器、氢气供给系统、空气供给系统等。燃料电池电堆是发动机系统的关键部件,是燃料电池发动机的动力来源,对燃料电池发动机的关键性能和成本具有较大的影响。电堆的主要材料包括膜电极、双极板、端板等,其中膜电极是燃料电池电堆的关键部件,对电堆的性能、寿命和成本具有关键影响,膜电极又可以分为催化剂、扩散层、质子交换膜等。随着终端领域的推广,电堆产业发展快速。膜电极、双极板、质子交换膜虽然生产规模较小,但已有国产化能力。从国市场格局来看,行业目前属于寡头竞争,CR5占比50%。西藏氢能源实训室建设采购