燃料电池汽车
燃料电池汽车概论.
燃料电池汽车概论一、燃料电池汽车的特点燃料电池汽车是电动汽车的一种,其电池的能量是通过氢气和氧气的化学作用,而不是经过燃烧,直接变成电能的。
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,燃料电池的能量转换效率比内燃机要高2~3倍,因此从能源的利用和环境保护方面,燃料电池汽车是一种理想的车辆。
燃料电池汽车的氢燃料能通过几种途径得到。
●有些车辆直接携带着纯氢燃料:●另外一些车辆有可能装有燃料重整器,能将烃类燃料转化为富氢气体。
单个的燃料电池必须结合成燃料电池组,以便获得必需的动力,满足车辆使用的要求。
与传统汽车相比,燃料电池汽车具有以下优点:1、零排放或近似零排放。
2、减少了机油泄露带来的污染。
3、降低了温室气体的排放。
4、提高了燃油经济性。
5、提高了发动机燃烧效率。
6、运行平稳、无噪声。
二、燃料电池的工作原理三、燃料电池电动汽车的现状与发展燃料电池以其特有的燃料效率高、比能量大、比功率大、供电时间长、使用寿命长、可靠性高、噪声低及不产生有害排放物NO2等优点正在引起世界各国的注意。
与内燃机汽车相比,氢燃料电池电动汽车有害气体的排放量减少99%,CO2的生成量减少75%,电池能量转换效率约为内燃机效率的2.5倍。
这种电池将有可能成为继内燃机之后的汽车最佳动力源之一。
近年来一些厂家,如戴姆勒-克莱斯勒、丰田、通用、本田、日产、福特等公司都开发了自己的燃料电池电动汽车(FCEV)。
汽车界人士认为FCEV是汽车工业的一大革命,是21世纪真正的纯绿色环保车,是最具实际意义的环保车种。
1.燃料电池电动汽车的发展慨况20世纪60年代和70年代,美国首先将燃料电池用于航天,作为航天飞机的主要电源。
此后,美国等西方各国将燃料电池的研究转向民用发电和作为汽车、潜艇等的动力源。
世界各著名汽车公司相继投入较多的人力和物力,开展燃料电池电动汽车的开发研究。
在北美,各大汽车公司加入了美国政府支持的国际燃料电池联盟,各公司分别承担相应的任务,生产以新的燃料电池作动力的汽车。
简述燃料电池电动汽车的特点
燃料电池电动汽车是一种利用燃料电池作为能量转换器将氢气与氧气反应产生电能并驱动电动机的汽车。
其主要特点如下:
零排放:燃料电池电动汽车只排放水,无任何有害气体排放,具有极高的环保性。
高能效:燃料电池电动汽车的能量转换效率高达50%以上,比传统燃油汽车高出30%以上,具有更高的能源利用效率。
长续航里程:燃料电池电动汽车的续航里程较长,一般可达500公里以上,同时加氢时间仅需几分钟即可完成,比电池电动汽车更具有便利性。
安全性高:燃料电池电动汽车采用氢气作为燃料,但氢气具有极高的可燃性和易爆性,因此在设计上采用了多重安全措施,如高压阀门、泄压装置、泄漏检测等,确保车辆的安全性。
总之,燃料电池电动汽车具有零排放、高能效、长续航里程和安全性高等特点,是未来汽车发展的重要方向之一。
新能源汽车第4章燃料电池电动汽车认知课件
4.2.1 燃料电池发电系统
➢ 燃料电池发电系统是用燃料电池模块通过电化学过程 将反应物(燃料和氧化剂)的化学能转化为电能(直 流或交流电)和热能的系统,主要由燃料电池模块、 氢燃料供应与处理系统、氧化剂处理系统、增湿系统 、通风系统、水管理系统、热管理系统、功率调节系 统及自动控制系统等组成。
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4.2 燃料电池
➢ 燃料电池(FC)是一种化学电池,它直接把物质发生化学反 应时释放出的能量变换为电能,工作时需要连续地向其供给活 物质(起反应的物质)——燃料和氧化剂。由于它是把燃料通 过化学反应释放出的能量变为电能输出,所以被称为燃料电池
➢ 根据燃料电池中使用电解质种类的不同,可分为质子交换膜燃 料电池(PEMFC)、碱性燃料电池(AFC)、磷酸燃料电池 (PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、固体氧化物燃 料电池(SOFC)、直接甲醇燃料电池(DMFC)等。
➢ (5)低噪声。燃料电池属于静态能量转换装置,除了空气 压缩机和冷却系统以外无其他运动部件,因此与内燃机汽车 相比,运行过程中噪声和震动都较小。
➢ (6)设计方便灵活。燃料电池汽车可以按照X-By-Wire 的思路进行汽车设计,改变传统的汽车设计概念,可以在空 间和重量等问题上进行灵活的配置。
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力密度却比质子交换膜燃料电池的密度低十几倍。 ➢ (3)性能可靠,可用非贵金属作催化剂。 ➢ (4)是燃料电池中生产成本最低的一种电池。 ➢ (5)是技术发展最快的一种电池,主要为空间任务,包括航
天飞机提供动力和饮用水。用于交通工具,具有一定的发展和 应用前景。 ➢ (6)使用具有腐蚀性的液态电解质,具有一定的危险性和容 易造成环境污染。
4.2.1 燃料电池发电系统
第6章 燃料电池电动汽车
• (2)绿色环保 • (3)运行噪声低 • (4)续驶里程长 • (5)过载能力强 • (6)设计灵活方便
• 2.燃料电池电动汽车的缺点 • (1)燃料电池价格过高 • (2)燃料电池用氢的制备、储存困难 • (3)辅助设施不完善、建设成本本昂贵 • (4)起动时间长,系统抗振能力有待进一步提高
•6.2 燃料电池电动汽车的类型
• FCEV按“多电源”的配置不同,可分为纯燃料电池驱动(PFC)的 FCEV、燃料电池与辅助蓄电池联合驱动(FC+B)的FCEV、燃料电池与 超级电容联合驱动(FC+C)的FCEV、燃料电池与辅助蓄电池和超级电 容联合驱动(FC+B+C)的FCEV。
• 6.2.1 纯燃料电池驱动(PFC)的FCEV
• 6.2.4 燃 料 电 池 与 辅 助 蓄 电 池 和 超 级 电 容 联 合 驱 动 (FC+B+C)的FCEV
• 燃料电池与蓄电池和超级电容联合驱动的电动汽车的动力系统如图 所示,该结构也为串联式混合动力结构。在该动力系统结构中,燃料电 池、蓄电池和超级电容一起为驱动电动机提供能量动电动机将电能转化 成机械能传给传动系统,从而驱动汽车前进;在汽车制动时,驱动电动 机变成发电机,蓄电池和超级电容将储存回馈的能量。
• 7.整车与动力系统的参数选择与优化设计 • 燃料电池汽车整车性能参数是整个燃料电池动力系统开发的信息来源,而虚 拟配置的动力系统的特性参数也影响整车性能。
• 目前参数设计主要借助于通用的或专用的仿真软件进行离线仿真,如 ADVISOR、EASY5、PSCAD、V2ELPH、FAHRSIM等。
• 为了实现虚拟模拟与真实部件的联系,必须建立实时仿真开发环境。 • 8.多能源动力系统的能量管理策略 • 目前的开发方式一般是借助仿真技术建立一个虚拟开发环境,对动力系统模 型进行合理简化,从理论分析的角度得到最优功率分配策略与能量源参数和工 况特征之间的解析关系,并从该关系出发定量地分析功率缓冲器特性参数对最 优功率分配策略的影响,为功率缓冲器的参数选择提供理论依据。
燃料电池汽车的发展与市场前景
燃料电池汽车的发展与市场前景近年来,随着环保意识的提升以及对传统燃油汽车的限制,燃料电池汽车逐渐成为了人们关注的焦点。
作为一种利用氢气和氧气产生电能的清洁能源汽车,燃料电池汽车在环境保护、能源利用和经济发展等方面,具备了巨大的潜力。
本文将从燃料电池汽车的技术发展、市场前景以及挑战等多个方面进行探讨。
首先,燃料电池汽车的技术发展已经取得了长足的进步。
以氢燃料电池为例,随着电解质膜、氢气储存等关键技术的不断改进,燃料电池汽车的整体性能提升明显。
如今的燃料电池汽车已经具备了与传统燃油汽车相当的续航里程,同时充电时间也大大缩短。
同时,燃料电池汽车具备较高的能量转化效率,相比传统汽车来说更加环保节能。
此外,氢气作为燃料具有可再生性,可以通过水电解、生物质转化等方式获得,为燃料电池汽车的可持续发展提供了坚实的基础。
其次,燃料电池汽车的市场前景也备受高度关注。
目前,许多国家和地区已经开始投入大量资源用于燃料电池汽车的研发和推广,燃料电池汽车的市场规模逐渐扩大。
例如,中国政府提出了“中国制造2025”和“十三五规划”等一系列政策支持,力争到2025年燃料电池汽车销量超过100万辆。
此外,日本、韩国、美国等国家也相继推出了相关政策和补贴措施,以促进燃料电池汽车的发展。
随着政策的支持和技术的成熟,燃料电池汽车的市场前景将更加广阔。
然而,燃料电池汽车的发展仍面临一些挑战。
首先,燃料电池汽车的制造成本较高,导致售价较高,限制了消费者的购买意愿。
其次,与充电桩密布的充电站相比,氢气充电站的建设相对滞后,充电设施不完善也制约了燃料电池汽车的推广。
此外,氢气的储存和运输也面临着一定的挑战,需要解决安全性和成本等问题。
因此,燃料电池汽车的普及与推广还需要克服这些困难。
综上所述,燃料电池汽车在技术发展和市场前景方面都具备了较大的潜力。
随着技术的进步和政策的支持,燃料电池汽车的市场份额将逐渐扩大。
然而,面对制造成本、充电设施和氢气储存等挑战,燃料电池汽车的发展还需要进一步努力。
燃料电池汽车概述
欧盟
欧盟对氢能和燃料电池研发与推广的支持主要通过框架计 划(FP)进行。 正在实施的第7框架计划(2007-2012)(FP7),目的是 突破燃料电池和氢能发展的一些关键性技术难点,已开展 了灯塔( LIGHTHOUSE)公开实验项目,包括氢气车队项 目、轿车零区(ZERO-REGIO)项目和小型车辆氢气链 (H2CHAIN)项目的公开实验,并对这些活动进行管理、 分析,其目的是对于已经完成或新开始的与燃料电池汽车 相关的公开实验项目进行评价。 CUTE及生态城市运输系统(ECTS)是欧洲正在进行的两 大燃料电池公共汽车示范验证项目。其中CUTE项目的目的 是在欧洲不同的城市验证燃料电池公共汽车的可行性,包 括加氢站技术。
国内燃料电池汽车发展概述
1998年,清华大学研制出中国第一辆燃料电池汽车, 其燃料电池由北京富源燃料电池公司提供; 2004年,国家甲醇燃料汽车示范工程在长治正式启动 并通过了国家验收; 2005年,上海神力科技有限公司研制的绿色燃料电池 游览车投入试运,总行驶里程达1.2万公里,无故障运 行时间达2000 小时 ; 2006年,由同济大学等单位共同研发“超越三号”燃 料电池轿车在第八届“比比登清洁能源汽车挑战赛” 中表现抢眼,四项比赛评分均为“A”,并在两个单项 比赛中获得第一。
燃料电池汽车的特点
1、零排放或近似零排放。 2、减少了机油泄露带来的水污染。 3、降低了温室气体的排放。 4、提高了燃油经济性。 5、运行平稳、无噪声。
各大汽车厂商的燃料电池汽车
奥迪Q5 HFC 98kW PEM 面世时间:2010年
各大汽车厂商的燃料电池汽车
2011年863计划中关于燃料电 池汽车的项目
燃料电池汽车参数
燃料电池汽车参数燃料电池汽车是一种装载了燃料电池的电动汽车。
它的主要特点是使用氢气作为能源,经过燃料电池反应产生电能驱动电机实现汽车的行驶。
相比于传统的内燃机汽车,燃料电池汽车具有零排放、低噪音、高能效等特点。
本文将介绍燃料电池汽车的参数。
1. 车身尺寸燃料电池汽车的车身尺寸一般与普通汽车相当,目前市场上常见的燃料电池汽车车身尺寸多在4米到5米之间,宽度在1.8米左右。
2. 质量和载重燃料电池汽车的质量主要由电池和氢气储存罐等设备决定,因此相比传统的内燃机汽车,燃料电池汽车往往较为轻盈。
其载重一般在500kg左右。
3. 动力系统燃料电池汽车的动力系统主要由燃料电池、电机以及电子控制系统等组成。
燃料电池是燃料电池汽车的核心部件,它将氢气和氧气上的电化学反应转化为电能来驱动电机。
电机则是直接通过电能来驱动车轮转动的装置。
电子控制系统则起到监测和控制动力系统运行的作用。
4. 电池类型和容量燃料电池汽车的电池选择一般分为两种:质子交换膜燃料电池(PEMFC)和固体氧化物燃料电池(SOFC)。
PEMFC是目前最为常见的一种电池类型。
其电池容量一般在60kW到120kW之间,能够提供足够的能量来驱动汽车行驶数百公里。
5. 续航里程燃料电池汽车的续航里程一般在300km以上,有些车型甚至能够达到500km以上。
相比传统的电动汽车,燃料电池汽车的续航里程更为可靠和稳定,而且加注氢气所需时间较短,用户的使用体验也更佳。
6. 最高车速燃料电池汽车的最高车速一般在150km/h左右,这是由于其动力系统的特性所致。
虽然较普通汽车略为降低,但也能够满足大部分的行驶需求。
7. 加注氢气时间燃料电池汽车的加注氢气时间一般在3到5分钟之间,相比于传统的电动汽车快速充电所需的时间较长。
目前,世界上已经建成了大量的氢气加注站,未来也有望进一步扩大规模,推动燃料电池汽车的应用普及。
总结:燃料电池汽车相比传统的汽油车和电动汽车具备明显的优势,其参数表现也越来越适应人们的生活需求。
名词解释燃料电池汽车
名词解释燃料电池汽车燃料电池汽车(Fuel Cell Vehicle,简称FCV)是一种使用氢气作为主要能源,通过燃料电池产生电能驱动电动机的新能源汽车。
与传统的内燃机汽车和电动汽车相比,燃料电池汽车具有零排放、高能效、快速充电等优点,被认为是未来汽车发展的重要方向之一。
燃料电池汽车的核心部件是燃料电池,它是一种将化学能直接转化为电能的装置。
燃料电池的工作原理是通过氢气与氧气在催化剂的作用下发生氧化还原反应,产生电能和水。
这个过程不涉及燃烧,因此不会产生二氧化碳等温室气体排放,对环境友好。
燃料电池汽车的动力系统主要由燃料电池堆、电动机、能量管理系统等组成。
燃料电池堆是由多个燃料电池单元串联而成,可以提供足够的电能驱动电动机。
电动机则是将电能转化为机械能,驱动汽车行驶。
能量管理系统负责控制燃料电池堆的工作状态,保证汽车在不同工况下的能量需求。
燃料电池汽车的优点主要体现在以下几个方面:1. 零排放:燃料电池汽车使用氢气作为燃料,排放物仅为水,无二氧化碳等温室气体排放,有利于环境保护。
2. 高能效:燃料电池的能量转换效率远高于内燃机,一般可达40%以上,而内燃机的效率通常在20%-30%之间。
3. 快速充电:燃料电池汽车的氢气加注时间与燃油车加油时间相当,一般在3-5分钟内即可完成,远快于电动汽车的充电时间。
4. 长续航里程:燃料电池汽车的续航里程可与传统燃油车相媲美,一般可达500-700公里。
5. 适应性强:燃料电池汽车可在各种气候条件下正常工作,不受低温、高温等极端天气影响。
然而,燃料电池汽车也存在一些挑战和问题,如氢气储存和运输的安全性、燃料电池的成本和寿命、氢能基础设施的建设等。
为解决这些问题,各国政府和企业正加大投入,推动燃料电池汽车的研发和应用。
随着技术的不断进步和成本的降低,燃料电池汽车有望在未来实现大规模推广和应用。
燃料电池电动汽车的结构组成
燃料电池电动汽车的结构组成-----------------------------------------------------------------------------------------------燃料电池电动汽车是一种使用燃料电池作为主要能源,并通过电动机驱动的汽车。
它与传统的内燃机汽车相比,具有零排放、高能量效率和低噪音等优势。
以下是燃料电池电动汽车的主要结构组成:1、燃料电池系统:燃料电池系统是燃料电池电动汽车的核心部分,包括燃料电池堆、氢气储存装置、氧气供应装置和相关控制系统。
燃料电池堆将氢气和氧气反应产生电能,通过控制系统进行管理和调节。
2、电动驱动系统:电动驱动系统由电动机、变速器和电池组成。
电动机接收燃料电池系统输出的直流电能,并将其转化为机械能,驱动汽车运动。
电池则用于储存和提供额外的电能,以满足加速、爬坡等需要。
3、控制系统:燃料电池电动汽车的控制系统包括电池管理系统、燃料电池管理系统和整车控制系统。
这些系统负责管理和监控燃料电池、电池和电动驱动系统的工作状态,确保其安全、高效运行。
4、氢气储存和供应系统:燃料电池电动汽车使用氢气作为燃料,因此需要具备储存和供应氢气的系统。
这些系统包括氢气储罐或储存材料、氢气供应装置、压力传感器等。
5、辅助设备:燃料电池电动汽车还包括一系列辅助设备,如冷却系统、空调系统、制动系统、悬挂系统、车内娱乐系统等,以提供舒适和安全的驾驶体验。
需要注意的是,燃料电池电动汽车的结构组成可能会因不同的制造商、车型和技术路线而有所差异。
以上列举的是一般情况下的常见组成部分。
在实际应用中,还会根据需求和技术发展加入其他的创新设计和功能。
燃料电池汽车工作原理
燃料电池汽车工作原理燃料电池汽车是一种利用燃料电池作为动力源的新型汽车,它具有零排放、高能效、低噪音等特点,被认为是未来汽车发展的方向之一。
那么,燃料电池汽车是如何工作的呢?下面我们来详细了解一下燃料电池汽车的工作原理。
首先,燃料电池汽车的核心部件就是燃料电池。
燃料电池是一种将氢气和氧气直接转化为电能的装置。
在燃料电池内部,氢气通过阳极进入燃料电池,而氧气通过阴极进入燃料电池。
在阳极和阴极之间有一层电解质膜,它能够让质子通过,但阻止电子通过,从而形成电化学反应。
当氢气和氧气在电解质膜两侧相遇时,氢气的质子通过电解质膜向阴极迁移,而氢气的电子则通过外部电路流向阴极,这样就产生了电流。
而氢气的质子和电子在阴极处与氧气结合生成水,这就是燃料电池的工作原理。
其次,燃料电池汽车还包括了氢气储存装置和电动驱动装置。
氢气储存装置用来存储氢气,一般采用高压氢气储罐的形式。
而电动驱动装置则通过控制燃料电池输出的电能驱动电动机,从而驱动汽车行驶。
在燃料电池汽车行驶过程中,燃料电池不断地将氢气和氧气转化为电能,驱动电动机运转,从而推动汽车前进。
最后,燃料电池汽车还配备了能量回收装置。
在汽车制动或减速时,能量回收装置能够将部分动能转化为电能储存在电池中,以便在需要时供给电动机使用,提高能量利用效率。
总的来说,燃料电池汽车通过燃料电池将氢气和氧气转化为电能驱动电动机,实现汽车的动力输出。
与传统燃油汽车相比,燃料电池汽车具有零排放、高能效、低噪音等优点,是未来汽车发展的重要方向之一。
希望通过本文的介绍,读者能对燃料电池汽车的工作原理有一个更加深入的了解,相信随着技术的不断进步和成本的不断降低,燃料电池汽车将会在未来得到更广泛的应用。
简述燃料电池电动汽车的主要优点和缺点
简述燃料电池电动汽车的主要优点和缺点
燃料电池电动汽车的主要优点有:
1. 长续航里程:燃料电池电动汽车使用氢气和氧气反应产生电能,能够提供更长的续航里程,相比传统电动汽车更加持久。
2. 快速加注:相比电池充电时间较长的情况下,燃料电池电动汽车可以通过注入氢气进行快速充能,时间较短,提高了使用者的便利性。
3. 高效能源利用:燃料电池电动汽车可以将氢气和氧气反应产生电能的效率高达50%以上,较传统的内燃机动力系统更为
高效。
4. 零排放:燃料电池电动汽车的尾气是纯净的水蒸气,不会产生二氧化碳等温室气体和其他污染物,具有零排放的显著优势。
然而,燃料电池电动汽车也存在一些缺点:
1. 基础设施不完善:燃料电池电动汽车需要氢气的供应,目前氢气加注站的建设相对较少,基础设施不完善,限制了其发展。
2. 高成本:燃料电池电动汽车的制造成本较高,主要原因是燃料电池的制作和氢气储存技术相对成熟的电池技术更为昂贵。
3. 存在安全隐患:氢气具有易燃易爆性质,燃料电池电动汽车需要采取额外的安全措施来确保运行的安全性,如加注和存储
过程中的泄露问题。
综上所述,尽管燃料电池电动汽车具有很多优点,但其仍然面临一些挑战和限制,需要进一步的技术进步和基础设施建设来推广和普及。
燃料电池电动汽车的工作原理和组成
燃料电池电动汽车的工作原理和组成燃料电池电动汽车作为新能源汽车的一种,其工作原理和组成是怎样的呢?下面将从工作原理和组成两个方面进行详细介绍。
一、工作原理1. 氢气和氧气的电化学反应燃料电池电动汽车的核心是燃料电池,其工作原理是利用氢气和氧气在电化学反应过程中产生电能。
在燃料电池内部,氢气从阴极一侧进入,氧气从阳极一侧进入,两者在电解质膜上发生化学反应,产生水和电能,因此也被称为氢气电池。
2. 电能转化为动力燃料电池产生的电能经过电控系统,转化为汽车所需的动力,驱动电动汽车行驶。
二、组成结构1. 燃料电池系统燃料电池系统包括燃料电池堆、氢气储存罐、氧气供应系统等组成部分。
其中,燃料电池堆是最核心的部件,由多个单个燃料电池组成,通过将氢气和氧气输入到电解质膜上,产生电能。
2. 电控系统电控系统是燃料电池电动汽车的大脑,负责控制燃料电池系统的运行和管理。
它通过各种传感器实时监测燃料电池的工作状态,并根据车速、踏板行程等信息来控制燃料电池系统的输出。
3. 电池除了燃料电池之外,燃料电池电动汽车还配备了锂电池等储能设备。
这些电池主要用于存储制动能量回收等过程中产生的电能,以及在起步、加速等高功率场景下提供额外动力。
4. 电动驱动系统电动驱动系统包括电动机、变速箱和传动装置等部件,负责将燃料电池产生的电能转化为汽车的动力,驱动车辆前进。
5. 氢气储存和氢气供应系统燃料电池电动汽车的氢气储存和供应系统是汽车能否正常工作的关键。
氢气储存罐主要用于储存氢气,而氢气供应系统则负责将储存罐中的氢气输送到燃料电池堆中进行反应。
以上就是关于燃料电池电动汽车的工作原理和组成的详细介绍。
通过以上介绍,可以看出燃料电池电动汽车是利用氢气和氧气进行电化学反应产生电能,再将电能转化为动力驱动汽车行驶的新型环保能源汽车。
希望通过全社会的努力,未来燃料电池电动汽车能够更加普及,为环境保护事业贡献力量。
燃料电池电动汽车的工作原理和组成是众多科学家和工程师们多年努力研究和发展的成果。
氢燃料电池汽车原理
氢燃料电池汽车原理
氢燃料电池汽车是一种使用氢气作为燃料并通过氢与氧的电化学反应产生电能驱动电动机的车辆。
它的工作原理主要可以分为以下几个步骤:
1. 氢气供应:氮、氧等杂质被去除后,氢气从氢气储存罐中释放出来,通过氢气供应系统进入燃料电池。
2. 氢气与氧气的反应:在燃料电池中,氢气通过阳极(负极)进入,同时氧气通过阴极(正极)进入。
在经过负载(例如电动机)时,氢气中的电子会被氢气反应掉,生成氢离子
(H+),同时产生一个电子。
这个电子会在外部电路中产生
电流。
3. 电子流动:由于氧气在阴极与氢气在阳极的电化学反应产生电子,所以电子在阳极与阴极之间通过外部电路流动。
这个电子流就是真正产生能量的部分。
4. 氢气与氧气的结合:在阴极(正极)处,氢离子与氧气中的电子和气体结合,形成水(H2O),同时释放出热量。
5. 产生电能:通过将电子流接入电动机,电能会转化为机械能,从而驱动汽车前进。
需要注意的是,燃料电池汽车并不直接燃烧氢气,而是通过氢气与氧气的电化学反应将化学能转化为电能。
同时,燃料电池汽车的排放物仅为水,具有较好的环保性能。
燃料电池电动汽车的组成及特点
.【1】燃料电池电动汽车的组成及特点近年来,随着环保意识的增强和新能源汽车技术的快速发展,燃料电池电动汽车作为一种新型清洁能源汽车备受关注。
它采用燃料电池作为动力源,具有零排放、高能效、长续航里程等特点,是传统燃油车的重要替代品。
在本文中,我们将探讨燃料电池电动汽车的组成及特点,希望能够对读者有所启发和帮助。
一、燃料电池电动汽车的组成【2】燃料电池电动汽车通常由燃料电池系统、电动驱动系统、储能系统、控制系统和车身系统等几大部分组成。
其中,燃料电池系统是整车的核心部件,它由氢气储存罐、氢气供应系统、燃料电池堆和冷却系统等组成。
而电动驱动系统则由电动机、电子控制器及传动装置等部分构成,其作用是将电能转换为机械能驱动汽车行驶。
储能系统主要包括电池组和超级电容,用于储存和释放电能。
控制系统则负责整车各系统的协调和控制,确保燃料电池电动汽车的安全可靠运行。
车身系统则包括底盘、车身结构、车轮和车灯等部件,是燃料电池电动汽车的外在表现。
二、燃料电池电动汽车的特点【3】与传统燃油车相比,燃料电池电动汽车具有以下几大特点:1. 零排放:燃料电池电动汽车的主要排放物是水,相比传统燃油车无尾气排放,更加环保。
2. 高能效:燃料电池电动汽车的能量转换效率较高,能够将燃料的化学能直接转换为电能,再通过电动机驱动车辆行驶,整体能效较高。
3. 长续航里程:相比纯电动汽车,燃料电池电动汽车通常具有较长的续航里程,这是因为其采用了氢燃料,在储能密度上具有优势。
4. 加注便捷:燃料电池电动汽车的加注时间相对较短,且具有较高的加注密度,能够满足用户长途出行的需求。
5. 适用广泛:燃料电池电动汽车不受气候等因素影响,能够适应各种环境,具有较强的适用性。
三、个人观点和理解【4】从上述介绍可以看出,燃料电池电动汽车具有很多优势,但同时也面临着一些挑战,比如氢能源基础设施建设的问题、成本较高等。
然而,随着科技的不断进步和政策的不断支持,相信燃料电池电动汽车的发展前景一定会更加广阔。
简述新能源汽车的类型和特点
简述新能源汽车的类型和特点
新能源汽车已成为汽车行业的一个重要方向,它们的种类众多,主要包括电动汽车、插电式混合动力汽车、燃料电池汽车、燃料电池混合动力汽车等。
电动汽车是指以电能作为动力来源,驱动汽车前行的汽车。
这类汽车的优点是零排放,环保性能好,能效高,运行成本低。
但是,电动汽车的电池充电时间长,续航里程短,相对于传统汽车在乘坐舒适性、车体轻量化等方面有一定的差距。
插电式混合动力汽车则是在混合动力汽车的基础上增加了可在外部电源充电的功能。
这类汽车在短途行驶时完全可以依靠电力驱动,长途行驶时则可通过内燃机为电池进行充电,实现了短途零排放,长途高效节能。
燃料电池汽车是一种以氢气和氧气反应产生电能,驱动电机运行的汽车。
其零排放,低噪音,温室效应低,续航能力强等特点赢得了广泛的关注。
然而,氢气
的储存和运输问题,以及价格相对昂贵,使得燃料电池汽车的普及面临一定困难。
最后,还有燃料电池混合动力汽车,这是在混合动力汽车的基础上,将内燃机替换为燃料电池,既保持了混合动力汽车的优点,又充分发挥了燃料电池的优势,是一种理想的新能源汽车类型。
新能源汽车在提高能效,减少污染,降低能源依赖等方面具有重要意义。
面对当前日益严重的环境污染,节能减排效果显著的新能源汽车得到了越来越多的青睐。
燃料电池汽车的技术特点
燃料电池汽车的技术特点随着节能减排的要求日益高涨,在汽车行业中,燃料电池汽车渐渐成为了一个备受瞩目的焦点。
和传统的汽油车相比,燃料电池汽车具有很多独特的技术特点,本文将深入探讨。
一、零排放燃料电池汽车作为清洁环保汽车的代表,具有无尾气排放,零排放的特点。
由于其使用氢气进行驱动,虽然氢气是一种可燃气体,但它在燃烧后只会产生水和热,对环境污染的情况非常小。
因此,燃料电池汽车可以较好地解决环境污染的问题。
二、高效能和高安全性燃料电池汽车比传统汽车更加高效。
相比较与传统的内燃机驱动汽车来说,燃料电池汽车具有更高的能效利用率。
可以将氢气转化为电能并驱动电动汽车的运动。
此外,燃料电池汽车还有更高的安全性,氢气的存储和传输虽然涉及一些安全问题,但符合国际标准的氢气车体现了更高的安全和稳定性。
三、快速充电和长里程现在大部分燃料电池汽车都采用氢燃料电池电池组提供动力,充电时间一般为3-5分钟,并且可以实现快速充电和长里程的特点。
燃料电池汽车的发动机工作原理是通过在氢燃料电池中反应产生电能来驱动电动机,驱动汽车的行驶,充电速度快,可保持炫酷的外观和优美的驾驶体验。
四、灵活性和可再生性燃料电池汽车的制造过程中涉及的材料和设备,在未来可以推动其更高的可再生性和灵活性,来创造更加高效的交通方式。
从氢气的生产和燃料电池的制造到整车的组装和销售,这些环节都可以进行精细化管理,以提高燃料电池汽车的可再生性和灵活性,这对于下一步的产业链形成具有重要的意义。
总之,燃料电池汽车的技术特点是非常突出的。
在满足人们出行需求的同时,还可以较好地解决汽车行业对环境和资源的影响。
未来,随着技术的进步和环保意识的提高,燃料电池汽车有望成为未来出行方式的先行者。
燃料电池电动汽车的基本组成和结构讲述课件
加氢站等基础设施的建设目前还相对滞后,无法满足大规模推广燃料电池电动汽车的需求 。如何快速、有效地建设氢能供应基础设施是燃料电池电动汽车发展面临的又一挑战。
THANKS
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市场前景
随着环保意识的增强和新能源汽车市 场的不断扩大,燃料电池电动汽车有 望在未来成为重要的交通出行方式。
燃料电池电动汽车的基本组
02
成
燃料电池系统
燃料电池堆
发生电化学反应产生电流的核心部件。
氧化剂供应系统
将氧气(通常来自空气)输送到燃料电池 堆的部件。
燃料供应系统
将氢气从储存装置输送到燃料电池堆的部 件。
面临的挑战
成本问题
目前,燃料电池的生产成本以及燃料电池电动汽车的售价都相对较高,限制了其大规模推 广。如何降低生产成本和售价是燃料电池电动汽车普及面临的重要挑战。
技术问题
虽然燃料电池技术已经取得了显著进步,但在性能、寿命和安全性等方面仍存在诸多挑战 。需要进一步提高燃料电池的性能和稳定性,以满足汽车行驶的需求。
燃料电池电动汽车的发展现状
技术进步
随着燃料电池技术的不断发展,燃料 电池电动汽车的性能和成本效益逐渐 提升,为大规模商业化应用奠定了基
础。
产业合作
汽车制造商、能源公司、科研机构等 多方合作,共同推动燃料电池电动汽
车技术的进步和应用拓展。
政府支持
各国政府纷纷出台政策扶持燃料电池 电动汽车产业发展,推动基础设施建 设和技术研发。
车身结构
轻量化设计
燃料电池电动汽车的车身结构通常采用轻量化材料,如 高强度钢、铝合金和碳纤维等,以降低整车质量,提高 能源利用效率。
空间布局
由于燃料电池系统的特殊性质,车身结构需要为燃料电 池堆、储氢罐等关键部件提供合适的空间和保护,确保 安全性和稳定性。
燃料电池电动汽车工作原理及发展趋势
44-CHINA ·January栏目编辑:桂江一********************控制单元和PTC加热器本体存在故障的可能,因此,接下来应重点检查冷却液循环系统。
查阅故障车型空调系统电路,根据图2所示PTC加热器电路和图4所示加热器冷却液泵电路可知,加热器和冷却液循环泵都是由空调控制模块进行控制的。
此时,笔者想起故障车空调控制模块中存储的故障码B064B 00。
虽然从字面上看,故障码B064B 00的含义是“涡轮增压旁通电磁阀电路故障”,但属于B类故障码,且出现在空调控制模块中,因此,怀疑诊断仪上显示的故障码含义有误。
而且一般情况下,汽车上的控制单元中很少会无缘无故存储故障码。
查询故障车型维修手册发现,故障码B046B的含义是“辅助加热器冷却液泵反馈电路故障”。
由此可见,诊断仪上显示的故障码B046B的含义确实有误,而且故障码B046B可能与该车故障直接相关。
根据故障车型空调系统工作原理可知,如果加热器冷却液泵不工作,则加热器就会停止工作,因此,根据故障码B046B的提示,应重点检查辅助加热器冷却液泵电路。
图4 故障车型加热器冷却液泵电路图3 故障车型无暖风诊断思路根据图4所示加热器冷却液泵电路图,检测冷却液泵插头端子电压,并将测量结果与同款正常车进行比对(表1),发现故障车加热器冷却液泵反馈线(1号端子)的电压为0,而正常车在该处的电压为10.48V,显然不正常。
通过上述测量结果可以看出,故障车加热器冷却液泵的反馈线路存在断路故障,这与维修手册上关于故障码B046B的含义“辅助加热器冷却液泵反馈电路故障”一致。
根据反馈线路走向并结合车主反映的情况(该车曾因追尾事故更换过前保险杠),对加热器冷却液泵的反馈线路进行检查,在前保险杠内右前方位置发现了破损的线束(图5)。
修复该处破损的线束后试车,该车故障被彻底排除。
图5 故障车前保险杠内破损的线束维修小结诊断结束后,再来复盘本案例发现,该车故障其实比较简单。
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FCEV的发展前景与展望班级:汽电112姓名:周浩宇学号:111606213指导老师:王强日期:2013年5月21日FCEV的发展前景与展望一、燃料电池概述FCEV是燃料电池汽车的缩写,它是电动汽车的一种,它与一般电动汽车的区别,在于燃料电池汽车装备了车载燃料发动机(发电机)。
用燃料电池发动机与动力电池组和超级电容器共同组成的“电-电”电力驱动平台取代内燃机驱动平台。
过程不会产生有害产物,因此燃料电池车辆是无污染汽车,燃料电池的能量转换效率比内燃机要高2~3倍,因此从能源的利用和环境保护方面,燃料电池汽车是一种理想的车辆。
只要保证燃料电池发动机氢燃料的供应,燃料电池汽车就可以像内燃机汽车一样自由驰骋,不受充电时间和动力电池的SOC的限制,具有高度的环保性、灵活性和机动性。
燃料电池汽车的氢燃料能通过几种途径得到。
有些车辆直接携带纯氢燃料,另外一些车辆有可能装有燃料重整器,能将烃类燃料转化为富氢气体。
燃料电池汽车的工作原理是,使作为燃料的氢在汽车搭载的燃料电池中,与大气中的氧发生化学反应,从而产生出电能启动电动机,进而驱动汽车。
甲醇、天然气和汽油也可以替代氢(从这些物质里间接地提取氢),不过将会产生极少的二氧化碳和氮氧化物。
但总的来说,这类化学反应除了电能就只产生水。
因此燃料电池车被称为“地道的环保车”。
单个的燃料电池必须结合成燃料电池组,以便获得必需的动力,满足车辆使用的要求。
二、我国燃料电池汽车简介20世纪90年代清华大学与北京世纪富源燃料电池公司,成功的研发了我国第一辆5KW 的燃料电池汽车,北京二汽绿色电动汽车研究所用飞驰绿能电源技术有限公司研发的燃料电池“京绿一号”燃料电池汽车,北京理工大学与北京中华汽车制造厂研发的燃料电池“绿能一号”燃料电池汽车,开创了我国燃料电池工业的先河,以后我国燃料电池汽车的研究展现出蓬勃的生机。
在国家“十五”“863”计划电动汽车关键技术重大科技专项和“十一五”节能与新能源汽车重大项目支持下,我国燃料电池汽车技术研发取得重要进展,基本掌握了整车、动力系统与关键零部件的核心技术;建立了具有自主知识产权的燃料电池汽车动力系统技术平台;形成了燃料电池发动机、动力电池、DC/DC变换器、驱动电机、储氢与供氢系统等关键零部件配套研发体系,具有百量级燃料电池汽车动力系统平台与整车生产能力。
研制的“超越”系列、“上海牌”、“帕萨特”、“奔腾”、“志翔”等燃料电池汽车经受住了大规模、高温、大强度示范考核,成功服务于2008北京奥运会和2010年上海世博会。
在燃料电池关键基础技术研究方面,开发出高活性、抗聚集的电催化剂,以及高比表面积、抗氧化的担体,开发出了与国际商品化水平相当的增强型符合自增湿质子交换膜,研制出高导电性/高稳定性碳纸,初步解决了双极板的抗腐蚀和导电性问题,掌握了丝网印刷膜电极技术。
在燃料电池汽车整车及动力系统平台前沿技术方面,建立了燃料电池汽车动力系统平台设计理论和方法,探索了基于模块化思想的整车柔性适配技术,研发了燃料电池汽车功率控制单元及其它关键零部件,开展了燃料电池汽车整车可靠性、电安全、氢安全、一体化热管理、智能容错控制、碰撞安全性等关键技术研究。
在公共平台建设方面,形成了燃料电池汽车开发软、硬件测试环境,建立了国家级燃料电池、系统平台和车辆工程技术中心或测试基地,制定了8条燃料电池汽车及氢能专用国家标准。
但是,受限于传统车辆开发技术水平、燃料电池发动机功率密度、动力系统可靠性、整车环境适应性等性能限制以及商业推广模式研究和基础设施建设滞后等因素,我国燃料电池汽车仍然处于技术验证与特定考核试验考核阶段。
在车辆动力性能方面,主要受限于燃料电池功率输出水平和整车集成及轻量化技术水平,我国燃料电池汽车整车加速性能明显低于世界主流燃料电池汽车加速性能。
在车辆续驶里程方面,到目前为止,我国基本掌握了350MPa高压储氢和加注系统关键技术,实现高压氢气瓶等部件国产化开发,但某些关键阀门、传感器还依赖进口,700MPa 氢气存储关键技术和关键部件仍然处在研发阶段,其直接制约了我国燃料电池汽车续驶里程提高。
在整车燃油经济性水平、车外噪声水平上。
我国燃料电池汽车与国外同类型汽车处于同一水平甚至领先地位(参考2006年法国必比登挑战赛结果,燃油经济性等效为传统内燃机汽油消耗:3-3.5L/100公里,车外加速噪声维持在70dB左右)。
注: 1-中国城市循环工况;2-NEDC工况;3-EPA工况。
三、国外燃料电池汽车发展现状长期以来,世界各国政府和主要汽车集团都高度重视燃料电池汽车研发,投入大量资金用于燃料电池汽车及氢能研发、试验考核和市场培育。
继在第六框架计划中拿出大量资金用于燃料电池汽车和氢能研究,2009年,欧盟批准燃料电池和氢能技术项目行动计划,计划从欧盟第七框架计划中拿出4.7亿欧元,持续资助燃料电池汽车及基础设施技术研发。
德国政府高度重视燃料电池汽车及氢能研发,交通部、环境署、经济部等部门联合启动燃料电池及氢能国家创新计划,拟与企业联合资助14亿欧元,用与燃料电池汽车、氢能等关键技术研发,以确定德国在燃料电池汽车领域的国际领先地位和竞争力。
以经产省为代表的日本政府高度重视并持续开展燃料电池汽车和氢能开发,在过去30年时间内先后投入上千亿日元用于燃料电池汽车和氢能的基础科学研究、技术攻关和示范推广。
隶属于经产省的燃料电池商业化组织(FCCJ)先后与2009年7月和2010年7月发布了《燃料电池汽车和加氢站2015年商业化路线图》,明确指出2011年-2015年开展燃料电池汽车技术验证和市场示范,随后进入商业化示范推广前期。
为落实燃料电池汽车在日本的推广,2011年1月,包括丰田、本田、尼桑三大汽车厂商在内的日本13家汽车和能源企业共同签订协议,决定在东京、大阪、名古屋和福冈四大都市圈的市区和高速公路上建立100座加氢站,并通过完善设计、改善生产技术等方法大幅降低燃料电池汽车生产成本,培育燃料电池汽车市场。
美国政府对燃料电池汽车支持在布什任职期间达到顶峰,在奥巴马政府期间,美国能源部宣布从美国振兴计划(American Recovery and Reinvestment Act Funding)中拨款4190万美元支持燃料电池特种车的研发和示范,另在2011年美国财政预算中安排5000万美元用于燃料电池和氢能技术研发。
此外,加拿大、韩国、澳大利亚、巴西、法国和英国等国家政府积极支持燃料电池汽车和氢能研发。
2009年,戴姆勒、福特、通用、丰田、本田和现代汽车6个世界主要汽车公司签署备忘录,持续开展燃料电池汽车研发,计划于2015大力推广燃料电池汽车,并快速形成几十万辆燃料电池汽车保有量。
与此同时,在德国交通部长见证下,德国巴符能源公司(德国第三大电力公司)、奥地利OMV石油公司、壳牌公司、法国道达尔公司(全球第四大石油化工公司)和瑞典Vattenfall(欧洲第五大能源公司)等全球大型能源公司签订备忘录,决定在德国建设燃料电池汽车基础设施以促进燃料电池汽车在德国的推广。
经过长时间、持续稳步的支持,国外燃料电池汽车产品的可靠性、环境适应性(如低温启动性能)取得了重大突破,示范运行不断深入,并陆续推出用于租赁商业化示范的先进燃料电池汽车,燃料电池汽车进入技术与市场示范阶段。
产品成本控制与配套基础设施建设成为制约燃料电池汽车商业化推广主要因素。
四、燃料电池汽车的发展近几年来,燃料电池技术已经取得了重大的进展。
世界著名汽车制造厂,如戴母勒-克莱斯勒、福特、丰田和通用汽车公司已经宣布,计划在2004年以前将燃料电池汽车投向市场。
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。
在开发燃料电池汽车中仍然存在着技术性挑战,如燃料电池组的一体化,提高商业化电动汽车燃料处理器和辅助部汽车制造厂都在朝着集成部件和减少部件成本的方向努力,并已取得了显著的进步。
与传统汽车相比,燃料电池汽车具有以下优点:1、零排放或近似零排放2、减少了机油泄露带来的水污染。
3、降低了温室气体的排放。
4、提高了燃油经济性。
5、提高了发动机燃烧效率。
6、运行平稳、无噪声。
燃料电池汽车与纯电动汽车技术对比分析与纯电动汽车相比,燃料电池汽车具有续驶里程长、低温冷启动性能好和能量补充快等优点(见表2),但产品成本高和基础设施稀缺;燃料电池汽车性能基本满足用户需求,必将成为未来高端纯电驱动车辆主体车型。
随着新型非铂催化剂的研制成功和应用,燃料电池汽车成本将进一步降低,燃料电池汽车市场化进程将大幅提速。
为共同推进燃料电池和氢能技术进步,德国、日本、英国、加拿大、欧盟、美国、韩国、中国等国家和组织联合成立了国际氢能合作组织,开展学术交流和研发信息共享。
与此同时,世界主要国家为促进本国氢能和燃料电池技术创新,设立了形式各样的合作交流平台,如美国FCHEA、日本NEDO、德国NOW、加拿大和英国的HFCA等。
相关机构依托该平台开展政府攻关、企业技术服务和学术科研交流等活动。
中国作为世界燃料电池和氢能重要力量,应积极主动参与国际合作分工,与上述机构开展合作,并积极参与欧盟第七框架计划、联合国环境署、政府间合作协定项目申报和具体实施。
在坚持自主创新基础上,实施开发,引入竞争,跟踪并引领燃料电池汽车和氢能技术进步。
目前全世界已经有200余个加氢站,与此同时,欧洲计划在2015年前投资5亿元建设40个加氢站,韩国拟建50个加氢站,意大利拟建25个加氢站,日本于2012年前再增加10个加氢站,并于2015年前在东京、名古屋、大阪和福冈四大城市市区和高速公路建设100座加氢站,德国巴符能源公司(德国第三大电力公司)、奥地利OMV石油公司、壳牌公司、法国道达尔公司(全球第四大石油化工公司)和瑞典Vattenfall(欧洲第五大能源公司)等全球大型能源公司签订备忘录,决定在德国建设燃料电池汽车基础设施以促进燃料电池汽车在德国的推广。
我国在2008北京奥运会和2010年上海世博会大型国际活动背景下共建设了3座加氢站,研制了2辆移动加氢车。
随着燃料电池汽车由技术验证和试验考核阶段向市场培育过渡,“能源供应商-基础设施制造商-基础设施运营商-城市规划、环境测评等政府部门”应以价值链为纽带联合起来,结合我国能源分布、产业聚集和现有工作基础,统筹规划,以点带线,以线构面,建立“点-线-面”结合的氢气“制取-运输-存储-加注”网络。
在项目初期,应参考日本等经验,设立“氢气社区”项目,探索氢气制取-运输-使用一体化智能社区。
随着各国政府对低碳、环保、节约能源等方面的关注与投资,在不久的将来也许电动汽车就将取代燃油汽车。
这将减少各个城市的有害气体的排放,有利于环境的美化与空气质量的提高。