氢能技术服务

燃料电池发动机系统高压电安全非常重要,除了系统设计安装时对电气间隙和爬电距离设置安全距离外,还涉及燃料电池堆内部冷却液的导电性(电导率),燃料电池发动机系统在运行过程中会析出离子增加冷却液的导电性,降低整个系统的安全性｡因此需要实时监控燃料电池发动机系统的绝缘性｡当前国家标准对燃料电池发动机系统的绝缘要求为≥100Ω/V(GB/T25319-2010)。根国家标准对燃料电池发动机系统绝缘电阻值的安全要求,在设计时可以在绝缘电阻检测系统中设置两级报警(400V平台为例):一级报警为绝缘电阻≤100k,二级报警为绝缘电阻≤50k｡当发生一级报警时,上报故障;当发生二级报警时,强行切断高压电并上报故障｡氢能技术的应用还需要考虑成本和效率等问题。氢能技术服务

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 。西藏氢能源实训室建设采购氢燃料电池技术可以提高汽车的能源利用效率。

氢燃料电池系统是燃料电池汽车的“关键”，是一种将氢气与氧气通过电化学反应产生电能的零污染环保能量转化装置，其过程不涉及燃烧，无机械损耗，能量转换率高，产物只为电、水和热，零污染，低噪音。 该系统包括燃料供应子系统、空气供应子系统、水热管理子系统及监测与控制子系统等，主要系统部件包括：空气压缩机、增湿器、氢气循环泵/引射器、冷却散热器、系统控制器、单片巡检仪等。根据氢燃料电池系统输入输出要求以及系统设备特征，该系列燃料电池发动机系统实现了系统结构创新设计，完成了系统高度集成和较佳优化匹配。各项性能指标达到国内水平，并已通过国家检测中心的强制检测，已开展实际装车应用。适用于中重型卡车、城市和公路客车、特种车、乘用车等各类车型及各类船舶、农用机械、工程设备等领域。

燃料电池汽车空压机的类型：目前常用的空压机类型有涡旋式、螺杆式、活塞式、离心式、罗茨式和滑片式。1)涡旋式空压机容积效率较高，压力和流量可连续调整，高效率工作区较宽，但质量和体积较大；在丰田、UTC等公司的燃料电池中已有应用。2)螺杆式空压机的工作原理是利用螺旋齿相互啮合；螺杄啮合线把螺旋槽分割成多个密封工作腔，螺杆转动，密封腔在一端形成，不断向另一端移动。螺杆式空压机又分为双螺杄和单螺杆两种。滑片式空压机是容积式旋转压缩机。转子旋转时，滑片受离心力的作用从槽中甩出，其端部紧贴在气缸内表面上，把月牙形的空间分割成若干扇形小室，称之为基元。随着转子的连续旋转，基元容积从大到小周而复始地变化，由此达到压缩气体的目的。生产氢气的多种方法包括水电解、化石燃料重整等。

截至2020年底，全球氢燃料电池汽车保有量为32535辆，同比增长38%，韩国保有量达10906辆，位居全球一，美国为8931辆，我国氢燃料电池汽车保有量为7352辆排第三。燃料电池汽车关键关键部件或材料主要包括发动机、电堆和膜电极。从成本上看，燃料电池电堆约占燃料电池发动机的55%，而膜电极约占燃料电池电堆的65%。2020年，燃料电池商用车价格约为200万/辆，随着燃料电池系统生产规模化与燃料电池电堆关键零部件国产化，预计燃料电池汽车销售价格将以每年10%的幅度下降。燃料电池发动机系统：氢燃料电池汽车的关键为燃料电池发动机系统，关系着整车运行的安全性，对燃料电池汽车是否具备成熟、可靠的性能表现具有重要影响。制氢过程中利用可再生能源可以实现清洁的能源生产。贵州燃料电池整车动力系统标准

氢能技术可以提高能源利用效率，减少能源资源消耗。氢能技术服务

电堆性能低温性能：一方面，在低温环境下燃料电池性能将大幅下降。另一方面，燃料电池在反应过程中依赖水，同时反应也能生成水，在低温环境下若水冻结，则体积膨胀后可能会损伤膜电极组件。因此需要克服低温冷启动问题。续航能力：对于燃料电池汽车来说续航能力的多少意味着携带氢气有多少。一般情况下1kg氢气约产生18Kwh的电，一辆B级车百公里耗电也约为18kwh。若要实现600km的续航则需要6kg的氢气（1000L氢为89.2g），折合约67200 L。常见的储氢瓶一般能承受35MPa，因此则需要192 L的空间。普通汽车的油箱大小一般在35L~70L。可见若无法增大储氢瓶的气压，在不占用车内空间的情况下，续航能力将明显下降。因此将储氢瓶提升至了70MPa。燃料电池产业有着很长的产业链，对材料、工艺、集成技术的基础要求非常高，同时需要成熟的部件，如空压机、增湿器、DCDC、传感器作为配套。可以说燃料电池产业需要通过健壮工业体系来推动，而从目前的情况来依然还有很长的路要走。氢能技术服务

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