燃料电池发动机,将氢和氧经过电化学反应将化学能转变成电能的发动机系统。一般包括燃料电池堆、气体输配和回收系统、散热和加湿系统、监测和控制系统、氢气安全系统、辅助电源、电能输出系统。可用于车辆、航空航天和水下等装置的驱动动力电源和辅助动力。因为燃料电池和锂电池都被称为电池,所以大家一般喜欢拿它俩进行比较,但将燃料电池称为燃料电池发动机似乎更容易被理解,并且拿它与内燃机进行比较更为适合一些。二十世纪的汽车工业毫无疑问是内燃机的天下,以汽油、柴油或天然气为燃料,通过“燃料”和“氧气”燃烧(化学反应)将化学能转为机械能驱动车辆。氢能技术具有高能量密度、能源传输效率高、无污染等优点。深圳氢能技术服务哪家便宜
常见的氢燃料电池有PEMFC(质子交换膜燃料电池)和SOFC(固态氧化物燃料电池)两类。由于SOFC属于高温燃料电池,需要在500℃以上的温度工作,并随之带来启动时间长,部件寿命短的问题,因此不太适宜应用于普通的汽车产品上。目前绝大多数情况下,提到的燃料电池汽车指的是采用了PEMFC技术(工作温度约70℃)的车型。虽然燃料电池被给予了厚望,但从目前的情况看燃料电池在性能、寿命、成本以及基础设施成熟度上都存在着不小的瓶颈,分别导致了“不好用”、“不耐用”、“用不起”、“用不了”的问题。加氢站的建设成本非常高,一个站点预计需要投入500万以上,投资回收期很长。短期内增多加氢站数量也是较为困难的。深圳氢能技术服务哪家便宜氢能技术具有清洁、高效、环保等优点,成为未来能源发展的一个热门领域。
氢气在一定的压力和温度下呈液态,常压时液态氢的密度是气态氢的 845 倍,占体积小。液氢的体积能量密度高,其单位热值约为汽油的 3 倍。与金属氢化物储存等其它方法相比,液氢储存时自身的质量较轻。液氢的添加和计量与传统液态燃料相似,液氢的这些特点有利于车用燃料的储存要求。但是,液氢对储存容器的绝热和安全性设计要求很高。液氢与环境温度相差很大,蒸发损失及将气态氢经高压低温变成液态氢损失使氢液的成本较大,难于大量建立供给站及在民用车辆上应用。所谓金属氢化物储氢,是先将特殊金属与氢反应生成金属氢化物,使用时再加热金属氢化物释放氢供作燃料。研究应用的储氢金属或合金主要有钛系、稀土系、镁系等。
燃料电池车提供了与传统燃油车类似的加油体验 — 不需要充电站基础设施,而这种充电站基础设施在住宅区和高速公路沿线是很难实现的。纯电动车及其充电站基础设施的全方面商业化将对电网系统产生影响。英国国家电网预测,到2050年,电动车的电力需求将在45太瓦时左右,约占全国电力需求的10%。不同类别的燃料电池车已经开始逐步进入了原型设计和生产阶段,经过相关单位和业内人士多年的努力,现在几乎所有车辆类型都有燃料电池车的产品或原型。对于乘用车而言,燃料电池车已经可以进行商业化应用了,但由于加氢基础设施有限,且购置成本高,因而当前使用率仍较低。在商用车领域,叉车、公交车、轻型和中型卡车一直处于燃料电池商用车应用的前沿。氢气存储稳定性较高,是储存可再生能源的有效手段之一。
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。氢气可以用于发电、制热、制冷、发动机等领域。广东氢能源实训室建设咨询
氢气燃料电池车的环保性能优于传统汽车,用途普遍。深圳氢能技术服务哪家便宜
氢气子系统的主要噪声源为氢气循环泵或者电控喷氢阀引起的噪声。其中氢气环泵的噪声主要是由于泵和支架之间的振动引起的低频噪声,可以通过修改氢泵橡胶弹性支架刚度特性,控制氢泵振动向车身板件的传递,达到降低噪声的目的。电控喷氢阀的主要噪声为管道内高压氢气的流噪声以及喷射器本体电磁阀开关闭合的声音。这两种声音都是通过空气路径和结构路径传播的,因此可以在喷射前后加装消声装置,将喷射装置与燃料电池发动机通过橡胶悬挂连接等方式达到降低噪声的效果。电磁噪声主要是由燃料电池系统中相关零部件上电机气隙内的永磁磁场和电枢反应磁场相互作用,而产生径向电磁力,由于径向电磁力随时间、空间发生变化,使电机壳体、定子铁心等随时间产生周期性变化的振动和噪声。燃料电池系统中的电磁噪声主要包括空压机、冷却水泵产生的低频噪声。处理措施:可以通过加强机械结构的低频隔声量降低电磁噪声;采用共振吸收结构实现电磁噪声的吸收。深圳氢能技术服务哪家便宜
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