燃料电池汽车是电动汽车的一种。燃料电池发出的电,经逆变器、控制器等装置,给电动机供电,再经传动系统、驱动桥等带动车轮转动,就可使车辆在路上行驶,燃料电池的能量转换效率比内燃机要高2-3倍。燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物,因此燃料电池车辆是无污染汽车。随着对汽车燃油经济性和环保的要求,汽车动力系统将从现在以汽油等化石燃料为主慢慢过渡到混合动力,之后将完全由清洁的燃料电池车替代。近几年来,燃料电池系统和燃料电池汽车技术已经取得了重大的进展。目前,燃料电池轿车的样车正在进行试验,以燃料电池为动力的运输大客车在北美的几个城市中正在进行示范项目。氢气存储稳定性较高,是储存可再生能源的有效手段之一。辽宁燃料电池发动机系统标准
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。浙江燃料电池整车动力系统标准氢气制备的成本和能源消耗是氢能技术普及和推广的重点。
燃料电池电动汽车的动力系统由燃料电池发动机(发电系统)、辅助动力源、DC/DC变换器、DC/AC逆变器和驱动电动机及各相应的控制器,机械传动与车辆行驶机构等组成。燃料电池的反应机理是将燃料中的化学能不经过燃烧直接转化为电能,即通过电化学反应将化学能转化为电能,实际上就是电解水的逆过程,通过氢氧的化学反应生成水并释放电能。电化学反应所需的还原剂一般采用氢气,氧化剂则采用氧气,因此较早开发的燃料电池电动汽车多是直接采用氢燃料,氢气的储存可采用液化氢、压缩氢气或金属氢化物储氢等形式。燃料电池的反应不经过热机过程,因此其能量转换效率不受卡诺循环的限制,能量转化效率高;它的排放主要是水非常清洁,不产生任何有害物质。因此,燃料电池技术的研究和开发备受各国相关单位与大公司的重视,被认为是21世纪的洁净、高效的发电技术之一。
工作环境温度范围:该指标是指燃料电池发动机可以非失效工作的环境温度范围。环境温度主要对燃料电池发动机散热、进气温度等有很大影响。工作海拔范围:该指标是指燃料电池发动机可以正常工作的海拔范围。海拔影响进气压力,越高往往越会导致功率下降。存储温度范围:燃料电池发动机在存储期间可能会经历诸如冻结/解冻循环,导致性能衰退,因此存储温度范围也体现了其对环境的适应性。可靠性是指燃料电池发动机在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力,主要反映了燃料电池发动机持续稳定、正确工作的特性。燃料电池发动机的可靠性在很大程度上决定了燃料电池汽车整车的可靠性。这里主要参考传统发动机的可靠性评价指标。机械标准中给出的评定指标是平均初次故障时间、平均故障间隔时间、当量故障率及由此得到的综合评定分数。国家标准中规定要评定故障停车次数、初次故障的时间及平均故障时间。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。
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。氢能技术的应用还需要考虑成本和效率等问题。海南氢能源实训室建设采购
氢气发动机和电池技术是改善交通运输能源效率的发展趋势。辽宁燃料电池发动机系统标准
燃料电池汽车的运行并不是一个稳态情况,频繁的启动、加速和爬坡使得汽车动态工况非常复杂。燃料电池系统的动态响应比较慢,在启动、急加速或爬陡坡时燃料电池的输出特性无法满足车辆的行驶要求。在实际燃料电池汽车上,常常需要使用燃料电池混合电动汽车设计方法,即引入辅助能源装置(蓄电池、超级电容器或蓄电池十超级电容器)通过电力电子装置与燃料电池并网,用来提供峰值功率以补充车辆在加速或爬坡时燃料电池输出功率能力的不足。另一方面,在汽车怠速、低速或减速等工况下,燃料电池的功率大于驱动功率时,存储富余的能量,或在回馈制动时,吸收存储制动能量,从而提高整个动力系统的能量效率。辽宁燃料电池发动机系统标准