重庆氢能源实训室建设标准

燃料电池电动汽车是以氢气为燃料，通过氢燃料电池产生电力来驱动的电动汽车，主要由高压储氢罐、驱动电机、燃料电池反应堆等组成。燃料电池汽车工作原理与结构，燃料电池汽车工作原理，燃料电池汽车利用燃料电池产生出电能来带动电机工作，由电机带动汽车中的机械传动结构，进而带动汽车的前桥(或后桥)等行走机械结构工作，从而驱动电动汽车前进。燃料电池汽车的动力系统有很多种，概括起来主要有纯燃料电池驱动系统和燃料电池与辅助动力源组成的混合驱动系统两种形式，可以在燃料电池汽车上应用的辅助动力源主要有动力蓄电池(traction battery，TB)超级电容器(utra-capacitor，U)。混合动系统将燃料电池与辅助动力源相结合，燃料电池可以只满足持续功率需求，借助辅助动力源不只可以提供加速、爬坡等所需的峰值功率，而且在制动时可以将回馈的能量存储在辅助动力源中，以改进车辆的经济性。氢气存储稳定性较高，是储存可再生能源的有效手段之一。重庆氢能源实训室建设标准

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｡宿迁氢能源实训室建设收费氢气作为一种高效清洁的能源形式，具有巨大的发展潜力。

为保证燃料电池稳定高效运行，同时提高氢气利用率，通常采用氢气循环的方法，即氢气把电堆内部生成的水带出后，经水气分离装置将液态水分离，再将氢气循环送回到电堆阳极重复使用，同时对新鲜氢气进行加湿。传统循环泵在涉氢涉水环境下，易发生“氢脆”，氢循环泵在结构和材料的设计上不同于传统循环泵，技术难度要高很多，氢循环泵需要具备密封设计好（氢气容易泄露）、耐水性强（经过电堆反应后剩余的氢气带有少量水蒸气）、流量大（适应大功率电堆）、压力输出稳定（低压转为高压）、无油（保证氢气纯度）等特点。氢循环泵难度较大，目前国内产品处于研发验证阶段，尚不成熟，国内系统企业主要是进口德国普旭氢循环泵，普旭在中国市占率达到90% 。

燃料电池发动机在额定功率输出时,净输出功率与进入燃料电池堆的燃料热值(低热值)之比?该指标为较常用的衡量经济性的指标。燃料电池发动机在怠速状态下单位时间的氢消耗量,单位为g/s?燃料电池汽车工况复杂多变,而怠速是汽车经常遇见的情况。尽管在混合动力系统中,燃料电池系统怠速与车辆的怠速并不同时出现,而且通过优化系统配置和控制策略可以大幅减少怠速时间,但是怠速工况仍然会出现。有效氢利用率是燃料电池发动机在正常工作条件下,由燃料电池堆通过电化学反应转换为水的氢气占总共所加注氢气的质量百分比。有效氢利用率通常小于100%,主要是由于阳极排放造成的?提高有效氢利用率,不但有利于提高燃料经济性,而且也有助于减少排氢。氢气燃料电池车的环保性能优于传统汽车，用途普遍。

燃料电池发动机单位质量能够输出的额定功率,单位为kW/kg或W/kg?质量比功率也称为功率密度,反映燃料电池系统轻量化设计水平,对汽车轻量化设计具有重要意义。体积比功率和质量比功率是燃料电池发动机的重要性能指标,能够反映其系统集成度。经济性是指燃料电池发动机在满足其他方面要求的前提下,尽可能少地消耗能源和成本的性能。经济性指标对于提高燃料电池汽车续驶里程?降低燃料电池发动机和燃料电池汽车的成本并促进其商业化具有重要意义。经济性主要指标包括:额定功率下的发动机效率?额定功率氢消耗率?怠速氢消耗率。有效氢利用率及单位功率成本等。氢气车的运行效率高，续航里程较远，是未来汽车发展的趋势。宁波燃料电池整车动力系统费用

氢能技术的市场前景吸引了越来越多的企业投入到氢能领域的研发和应用中。重庆氢能源实训室建设标准

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。重庆氢能源实训室建设标准