广州氢能源实训室建设标准

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。氢能技术的应用需要与现有的能源体系相互协调，形成新的能源转型路径。广州氢能源实训室建设标准

氢燃料电池车，就是使氢或含氢物质与空气中的氧在燃料电池中反应产生电力推动电动机，由电动机驱动的车辆。氢燃料电池车通过化学作用发电产生电能，更像是一个“发电厂”。氢燃料电池车是以氢燃料电池产生的电能为电动机供电，以电动机做的功作为动力的。燃料电池工作电压迅速升高时，碳载体表面的铂催化剂会发生溶解，当工作电压降低时铂催化剂又会沉积下来，反复的电压波动带来催化剂的团聚，造成燃料电池催化剂活性表面积的下降，从而造成性能的下降。希望燃料电池的工作状态是在较高效率点附近。如下图所示，我们从氢气发电效率的角度看，希望至少是在40%以上的区域去利用，否则发电效率低。深圳燃料电池整车动力系统哪家好氢能技术的发展不只需要技术创新，还要考虑政策法规和市场环境等因素。

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。

额定净输出功率：燃料电池发动机在制造厂规定的额定工况下能够持续工作的净输出功率,即燃料电池堆输出功率减去辅助系统消耗功率后所剩的功率,单位为千瓦(kW)?额定净输出功率反映了燃料电池发动机在较常用的额定工况下为整车提供功率输出的能力。过载功率及过载功率持续时间，过载功率反映了燃料电池发动机在较高车速下的后备功率输出能力,仍然由车辆行驶的功率平衡方程可知,它决定了整车在极限工况下的动力学性能?过载功率持续时间与过载功率成对使用,单位为秒(s)。燃料电池发动机单位体积能够输出的额定功率,单位为kW/L?体积比功率反映燃料电池系统设计的空间紧凑程度,与汽车总布置形式密切相关。氢能技术的发展需要国际社会的合作与支持。

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% 。氢气燃料电池汽车是未来汽车发展的一个重要方向。广州氢能源实训室建设标准

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。广州氢能源实训室建设标准

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。广州氢能源实训室建设标准

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