燃料电池汽车教学课件
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《燃料电池电动汽车》课件
采用直流或交流电动机，根据车 辆需求选择合适的功率和转速范 围。
变速器
02
03
控制系统
根据车辆行驶需求，配备适当的 变速器以调节电动机的转速和转 矩。
对电动机进行精确控制，实现车 辆的加速、减速和制动等操作， 确保驾驶安全。
03
燃料电池电动汽车的关 键技术
燃料电池技术
燃料电池技术是燃料电池电动 汽车的核心技术，它能够将氢 气和氧气通过化学反应转换成
燃料电池电动汽车
目录
• 燃料电池电动汽车简介 • 燃料电池电动汽车的工作原理 • 燃料电池电动汽车的关键技术 • 燃料电池电动汽车的应用与市场前景 • 结论
01
燃料电池电动汽车简介
燃料电池电动汽车的定义与特点
定义
燃料电池电动汽车是一种使用燃料电 池作为动力源的电动汽车，通过燃料 电池发电来驱动车辆行驶。
电机与电控技术的进步可以提高燃料电池电动汽车的效率和性
03
能，降低噪音和振动，提高乘坐舒适性。
04
燃料电池电动汽车的应 用与市场前景
燃料电池电动汽车的应用领域
城市客车
燃料电池电动汽车适合在 城市公交系统中使用，提 供零排放的公共交通方式 。
出租车
燃料电池电动汽车也可用 于城市出租车服务，减少 对环境的污染。
特点
燃料电池电动汽车具有高效、环保、 长续航里程等优点，同时相比传统燃 油车减少了尾气排放和噪音污染。
燃料电池电动汽车的发展历程
早期探索阶段
20世纪60年代开始，人们开始探 索燃料电池技术应用于汽车领域 ，但由于技术限制和成本问题，
进展缓慢。
研发阶段
20世纪90年代开始，各大汽车制 造商开始加大燃料电池电动汽车的 研发力度，取得了一些重要突破。
变速器
02
03
控制系统
根据车辆行驶需求，配备适当的 变速器以调节电动机的转速和转 矩。
对电动机进行精确控制，实现车 辆的加速、减速和制动等操作， 确保驾驶安全。
03
燃料电池电动汽车的关 键技术
燃料电池技术
燃料电池技术是燃料电池电动 汽车的核心技术，它能够将氢 气和氧气通过化学反应转换成
燃料电池电动汽车
目录
• 燃料电池电动汽车简介 • 燃料电池电动汽车的工作原理 • 燃料电池电动汽车的关键技术 • 燃料电池电动汽车的应用与市场前景 • 结论
01
燃料电池电动汽车简介
燃料电池电动汽车的定义与特点
定义
燃料电池电动汽车是一种使用燃料电 池作为动力源的电动汽车，通过燃料 电池发电来驱动车辆行驶。
电机与电控技术的进步可以提高燃料电池电动汽车的效率和性
03
能，降低噪音和振动，提高乘坐舒适性。
04
燃料电池电动汽车的应 用与市场前景
燃料电池电动汽车的应用领域
城市客车
燃料电池电动汽车适合在 城市公交系统中使用，提 供零排放的公共交通方式 。
出租车
燃料电池电动汽车也可用 于城市出租车服务，减少 对环境的污染。
特点
燃料电池电动汽车具有高效、环保、 长续航里程等优点，同时相比传统燃 油车减少了尾气排放和噪音污染。
燃料电池电动汽车的发展历程
早期探索阶段
20世纪60年代开始，人们开始探 索燃料电池技术应用于汽车领域 ，但由于技术限制和成本问题，
进展缓慢。
研发阶段
20世纪90年代开始，各大汽车制 造商开始加大燃料电池电动汽车的 研发力度，取得了一些重要突破。
现代汽车技术第四讲燃料电池汽车能源动力系统PPT课件
Bipolar Plates 7%
2020/11/27
22
燃料电池技术的发展－成本
2020/11/27
燃料电池技术的发展－耐久性
2020/11/27
燃料电池技术的发展－冷启动性能
2020/11/27
燃料电池技术的发展－功率密度
2020/11/27
储氢技术
2020/11/27
储氢技术
• 燃料电池汽车的直接贮氢方式有如下三种：
动力控制
DCDC，DCAC，DCL
通讯网络
CAN总线通讯
仪表
数字化智能仪表
2020/11/27
1 燃料电池汽车动力系统结构型式
2020/11/27
1 燃料电池汽车动力系统结构型式
2020/11/27
1 燃料电池汽车动力系统结构型式
2020/11/27
1 燃料电池汽车动力系统结构型式
燃料电池车
• 目前，国际上从事质子交换膜燃料电池研究开发的大公司，包 括 加拿大Ballard Power Systems、美国的通用汽车公司等， 在燃料电池发动机研究开发上均高压力（相对压力≥2个大气 压）运行的技术路线，导致高压运行的燃料电池发动机中的 空压机功耗大，超过整个发动机输出功率的20％，且价格极高 （高压）。
2020/11/27
现代汽车技术 第四讲
燃料电池汽车
1、燃料电池汽车动力系统结构型式 2、燃料电池汽车能量管理与动力控制策略 3、燃料电池发动机及及其管理系统 4、其它
2020/11/27
燃料电池汽车结构
2020/11/27
燃料电池汽车结构
2020/11/27
1 燃料电池汽车动力系统结构型式
dSpace
燃料电池讲解：PPT课件
这艘212型潜艇是世界上最现代化的常规潜艇。潜艇采用的 燃料电池推进系统可使潜 艇保持更长的潜航时间，更不容 易被敌人探测到。
德 国 海 军 新 一 代 燃 料 电 池 潜 艇 服 役
甲 醇 燃 料 電 池 ， 燃 料 電 池 的 层 狀 結 构
燃料电池其原理是一种电化学装置，其组成与一般电池相 同。其单体电池是由正负两个电极(负极即燃料电极和正 极即氧化剂电极)以及电解质组成。不同的是一般电池的 活性物质贮存在电池内部，因此，限制了电池容量。而燃 料电池的正、负极本身不包含活性物质，只是个催化转换 元件。因此燃料电池是名符其实的把化学能转化为电能的 能量转换机器。电池工作时，燃料和氧化剂由外部供给， 进行反应。原则上只要反应物不断输入，反应产物不断排 除，燃料电池就能连续地发电。这里以氢-氧燃料电池为 例来说明燃料电池 氢-氧燃料电池反应原理 这个反映是电觧水的逆过程。 电极应为： 负极：H2 +2OH-→2H2O +2e正极：1/2O2 +H2O+ 2e-→2OH电池反应：H2 +1/2O2==H2O
但是，由于多年来在燃料电池研究方面投入资金 数量很少，就燃料电池技术的总体水平来看，与 发达国家尚有较大差距。我国有关部门和专家对 燃料电池十分重视，1996年和1998年两次在香山 科学会议上对中国燃料电池技术的发展进行了专 题讨论，强调了自主研究与开发燃料电池系统的 重要性和必要性。近几年中国加强了在PEMFC方 面的研究力度
3，高效率的发电装置 4，分散型的发电装置 规模最大的可以替代火力发电或核能发电，用于 商业发电。不需要庞大的设备，不需要变送电系 统；与核能相比，发生事故的危险性较小。可以 建在大城市的近郊。规模稍小的可以建在住宅小 区、办公楼、厂区甚至城市的中心地带。可以减 少因长距离输送电力而产生的损耗。面向个人用 途的超小型燃料电池可以作为笔记本电脑和移动 便携电话的电源。
新能源汽车ppt教学课件完整版
分类
混合动力汽车（HEV）、纯电动汽车（BEV，包括太阳能汽车）、燃料电池电 动汽车（FCEV）、其他新能源（如超级电容器、飞轮等高效储能器）汽车等。
发展历程及现状
发展历程
从19世纪末期的电动汽车雏形，到20世纪中期的石油危机推 动新能源汽车研究，再到近现代的环保意识和技术进步共同 驱动新能源汽车的快速发展。
能量回收系统
在制动或减速时，电动汽车的能量 回收系统可将部分能量回收并储存 到电池中，提高能量利用效率。
混合动力汽车技术原理
内燃机与电机协同工作
多种工作模式
混合动力汽车同时搭载内燃机和电机 ，两者协同工作以提供最佳的动力和 燃油经济性。
混合动力汽车可根据驾驶需求在纯电 动、混合驱动和发动机直驱等多种工 作模式间切换。
政策支持与激励机制
介绍政府在推动充电设施建设 方面的政策支持和激励机制。
换电站点设置和运营管理方案
换电站点类型及功能
介绍不同类型换电站点的功能、服务对象和 运营要求。
运营管理方案
提出换电站点的运营管理方案，包括设备维 护、人员管理、安全保障等方面。
设置原则与选址策略
阐述换电站点设置应遵循的原则，以及针对 不同区域和场景的选址策略。
政策支持与标准规范
提出智能化服务平台的推广应用策略，包 括合作伙伴选择、市场推广、用户培训等 方面。
介绍政府在推动智能化服务平台发展方面 的政策支持和标准规范。
07
新能源汽车行业前景展望与挑战应对
技术创新带来的机遇和挑战
01
技术创新推动新能源汽车行业快 速发展，提高电池能量密度、降 低成本、提升安全性等方面的技 术突破为行业带来巨大机遇。
05
新能源汽车政策环境及市场分析
混合动力汽车（HEV）、纯电动汽车（BEV，包括太阳能汽车）、燃料电池电 动汽车（FCEV）、其他新能源（如超级电容器、飞轮等高效储能器）汽车等。
发展历程及现状
发展历程
从19世纪末期的电动汽车雏形，到20世纪中期的石油危机推 动新能源汽车研究，再到近现代的环保意识和技术进步共同 驱动新能源汽车的快速发展。
能量回收系统
在制动或减速时，电动汽车的能量 回收系统可将部分能量回收并储存 到电池中，提高能量利用效率。
混合动力汽车技术原理
内燃机与电机协同工作
多种工作模式
混合动力汽车同时搭载内燃机和电机 ，两者协同工作以提供最佳的动力和 燃油经济性。
混合动力汽车可根据驾驶需求在纯电 动、混合驱动和发动机直驱等多种工 作模式间切换。
政策支持与激励机制
介绍政府在推动充电设施建设 方面的政策支持和激励机制。
换电站点设置和运营管理方案
换电站点类型及功能
介绍不同类型换电站点的功能、服务对象和 运营要求。
运营管理方案
提出换电站点的运营管理方案，包括设备维 护、人员管理、安全保障等方面。
设置原则与选址策略
阐述换电站点设置应遵循的原则，以及针对 不同区域和场景的选址策略。
政策支持与标准规范
提出智能化服务平台的推广应用策略，包 括合作伙伴选择、市场推广、用户培训等 方面。
介绍政府在推动智能化服务平台发展方面 的政策支持和标准规范。
07
新能源汽车行业前景展望与挑战应对
技术创新带来的机遇和挑战
01
技术创新推动新能源汽车行业快 速发展，提高电池能量密度、降 低成本、提升安全性等方面的技 术突破为行业带来巨大机遇。
05
新能源汽车政策环境及市场分析
第四章-燃料电池电动汽车的基本组成和结构课件ppt
瓶压力15MPa)
2021/3/10
14
Chinese National FCB Demonstration
超过8000km 的道路行驶试验
2004年5月27日在 天安门广场展示
2021/3/10
15
整车造型与色彩设计2021/3/10 Nhomakorabea16
整车性能指标
性能指标
试验结果
最高车速（km/h)
86.4
2）制动模式
燃料电池系统运行在空载状态，而峰值电 源依据制动系统运行特性吸收再生制动能 量。
2021/3/10
25
2、燃料电池控制策略
3）牵引模式 A. 若电动机输入功率大于燃料电池系统的额定功率，则应用混
合牵引模式。燃料电池系统运行在其额定功率状态，而剩余 的功率的功率需求由峰值电源供应。 B. 若电动机输入功率小于燃料电池系统预设的最小功率，且峰 值电源需要充电，则燃料电池系统以额定功率运行，一部分 功率用于驱动系，另一部分功率用于峰值电源。弱峰值电源 不需要充电，则燃料电池系统运行于空载状态，由峰值电源 单独驱动车辆。 C. 若负载功率大于燃料电池锁预设的最小功率，并小于燃料电 池的额度功率，同时峰值电源不需要充电，则由燃料电池单 独驱动车辆。若峰值电源需要充电，则燃料电池系统以额度 功率运行，其一部分功率用于驱动车辆，另一部分功率用于 向峰值电源充电。
最大爬坡度（％）
18
0→50km/h加速时间(s)
30.90
一次加氢(40km/h匀速) 续驶里程(km)
氢消耗量（kg/100km)
568.7
(按35MPa计算）
4.848
等效油耗（汽油L/100km)
18.3
加速车外噪声（dB(A)）
2021/3/10
14
Chinese National FCB Demonstration
超过8000km 的道路行驶试验
2004年5月27日在 天安门广场展示
2021/3/10
15
整车造型与色彩设计2021/3/10 Nhomakorabea16
整车性能指标
性能指标
试验结果
最高车速（km/h)
86.4
2）制动模式
燃料电池系统运行在空载状态，而峰值电 源依据制动系统运行特性吸收再生制动能 量。
2021/3/10
25
2、燃料电池控制策略
3）牵引模式 A. 若电动机输入功率大于燃料电池系统的额定功率，则应用混
合牵引模式。燃料电池系统运行在其额定功率状态，而剩余 的功率的功率需求由峰值电源供应。 B. 若电动机输入功率小于燃料电池系统预设的最小功率，且峰 值电源需要充电，则燃料电池系统以额定功率运行，一部分 功率用于驱动系，另一部分功率用于峰值电源。弱峰值电源 不需要充电，则燃料电池系统运行于空载状态，由峰值电源 单独驱动车辆。 C. 若负载功率大于燃料电池锁预设的最小功率，并小于燃料电 池的额度功率，同时峰值电源不需要充电，则由燃料电池单 独驱动车辆。若峰值电源需要充电，则燃料电池系统以额度 功率运行，其一部分功率用于驱动车辆，另一部分功率用于 向峰值电源充电。
最大爬坡度（％）
18
0→50km/h加速时间(s)
30.90
一次加氢(40km/h匀速) 续驶里程(km)
氢消耗量（kg/100km)
568.7
(按35MPa计算）
4.848
等效油耗（汽油L/100km)
18.3
加速车外噪声（dB(A)）
《燃料电池》课件
《燃料电池》PPT课件
这是《燃料电池》PPT课件，通过本课件，你将了解燃料电池的定义、工作原 理、构成、应用以及未来发展和趋势。让我们一起探索这个令人兴奋的领域 吧！
什么是燃料电池
燃料电池的定义
燃料电池是一种将化学能直接 转化为电能的装置，通过电化 学反应实现电能的产生。
燃料电池的工作原理
燃料电池通过氧化还原反应将 燃料（如氢气）和氧气在电解 质中进行电化学反应，产生电 能。
燃料电池的优缺点
燃料电池具有高效能源转化、环 保、低噪音等优点，但成本和氢 气供应等问题仍需解决。
燃料电池的应用
1
燃料电池在交通运输领域的应用
燃料电池汽车逐渐成为替代传统燃油汽车的绿色交通选择，减少尾气排放。
2
燃料电池在能源领域的应用
燃料电池可以作为一种清洁的能源来源，在无电网的地区提供电力供应。
3
燃料电池在军事领域的应用
燃料电池系统可以为军事设备提供可靠的能源支持，降低依赖传统燃油的风险。
燃料电池的未来发展与趋势
燃料电池技术的发展历程
燃料电池技术经过多年的研发和改 进，取得了巨大继续朝着高效、便携、 可再生能源和可持续发展的方向发 展。
燃料电池未来的应用前景
燃料电池有望在交通运输、能源供 应等领域发挥更大的作用，推动可 持续发展。
感谢阅读
通过本《燃料电池》PPT课件，希望您对燃料电池有了更深入的了解。谢谢！
燃料电池种类介绍
常见的燃料电池类型有聚合物 电解质燃料电池（PEMFC）、 固体氧化物燃料电池（SOFC） 等。
燃料电池的构成
燃料电池的主要组成 部分
燃料电池由氢气供应系统、氧气 供应系统、电解质、电极和电流 收集系统等组成。
这是《燃料电池》PPT课件，通过本课件，你将了解燃料电池的定义、工作原 理、构成、应用以及未来发展和趋势。让我们一起探索这个令人兴奋的领域 吧！
什么是燃料电池
燃料电池的定义
燃料电池是一种将化学能直接 转化为电能的装置，通过电化 学反应实现电能的产生。
燃料电池的工作原理
燃料电池通过氧化还原反应将 燃料（如氢气）和氧气在电解 质中进行电化学反应，产生电 能。
燃料电池的优缺点
燃料电池具有高效能源转化、环 保、低噪音等优点，但成本和氢 气供应等问题仍需解决。
燃料电池的应用
1
燃料电池在交通运输领域的应用
燃料电池汽车逐渐成为替代传统燃油汽车的绿色交通选择，减少尾气排放。
2
燃料电池在能源领域的应用
燃料电池可以作为一种清洁的能源来源，在无电网的地区提供电力供应。
3
燃料电池在军事领域的应用
燃料电池系统可以为军事设备提供可靠的能源支持，降低依赖传统燃油的风险。
燃料电池的未来发展与趋势
燃料电池技术的发展历程
燃料电池技术经过多年的研发和改 进，取得了巨大继续朝着高效、便携、 可再生能源和可持续发展的方向发 展。
燃料电池未来的应用前景
燃料电池有望在交通运输、能源供 应等领域发挥更大的作用，推动可 持续发展。
感谢阅读
通过本《燃料电池》PPT课件，希望您对燃料电池有了更深入的了解。谢谢！
燃料电池种类介绍
常见的燃料电池类型有聚合物 电解质燃料电池（PEMFC）、 固体氧化物燃料电池（SOFC） 等。
燃料电池的构成
燃料电池的主要组成 部分
燃料电池由氢气供应系统、氧气 供应系统、电解质、电极和电流 收集系统等组成。
燃料电池电动汽车的基本组成和结构讲述课件
基础设施问题
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
感谢观看
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。
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
感谢观看
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。
燃料电池电动汽车课件
优点
③燃料多样化，优化了能源消耗结构。
燃料电池所使用的氢燃料来源广泛，自然界 中，氢能大量存储在水中，可采用水分解制 氢，也可以从可再生能源获得，可取自天然 气、丙烷、甲醇、汽油、柴油、煤以及再生 能源。燃料来源的多样化有利于能源供应安 全和利用现有的交通基础设施（如加油站 等）。燃料电池不依赖石油燃料，各种可再 生能源可以转化为氢能加以有效利用，减少 了对石油资源的依赖，优化了交通能源的构 成。
燃料电池技术虽已取得快速发展，但要使其装载使用达到规模，仍 有一些难题需要解决，例如氢的制取、储存及携带成本高、基础设 施建设投资大等。当前研究和开发工作的重点是降低成本和开发大 规模制造工艺。随着燃料电池的体积功率和质量功率的逐步提高， 生产成本的不断降低，制造材料和工艺的进一步改进和完善，以燃 料电池作动力的汽车将会得到广泛使用。
04
现实事例
丰田Mirai燃料电池汽车
本田Clarity Fuel Cell
丰田Mirai燃料电池汽车——整车
丰田Mirai燃料电池汽车——子系统
01
02
燃料电 储能 池堆 电池
03
04
05
高压储 氢气罐
驱动电机 和FC升压 变频电机
动力控 制装置
燃料电 池堆
丰田Mirai燃料电池汽车—子系统
储能 电池
为了提高效率，Mirai 后备箱中有一块镍氢储 能电池，用于吸收燃料 电池组输出剩余的电能 和车辆行驶过程中回收 的电能，供汽车急加速 或车载电池使用。
丰田Mirai燃料电池汽车—子系统
驱动 电机
动力控 制装置
FC升 压变频
器
TFCS系统中，燃料电池发出的电能 还需要经过升压变频器的升压才能 供给电动机使用，最大输出电压为 650V。
新能源之燃料电池汽车-PPT文档资料
氢为燃料的燃料电池发动机系统
2.3.2 燃料电池电动汽车的结构原理
以氢气为燃料的FCEV的总布置基本结构模型
2.3.2 燃料电池电动汽车的结构原理
2. 辅助动力源
在FCEV上燃料电池发动机是主要电源，另外还配备 有辅助动力源。根据FCEV的设计方案不同，其所采 用的辅助动力源也有所不同，可以用蓄电池组、飞 轮储能器或超大容量电容器等共同组成双电源系统。
2.3 燃料电池电动汽车
2.3.1 燃料电池电动汽车的类型
2.3.2 燃料电池电动汽车的结构原理
2.3.3 燃料电池电动汽车的特点
2.3.4 燃料电池电动汽车车型实例
2.3.1 燃料电池电动汽车的类型
1．纯燃料电池驱动的FCEV
纯燃料电池电动汽车只有燃料电池一个动力源，汽 车的所有功率负荷都由燃料电池承担。
2.3.1 燃料电池电动汽车的类型
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
2.3.2 燃料电池电动汽车的结构原理
2.3.2 燃料电池电动汽车的结构原理
燃料电池电动汽车的动力系统主要由燃料电池发动 机、辅助动力源、DC/DC变换器、DC/AC逆变器、 电动机和动力电控系统等组成。 1. 燃料电池发动机 在FCEV所采用的燃料电池发动机中，为保证 PEMFC组的正常工作，除以PEMFC组为核心外， 还装有氢气供给系统、氧气供给系统、气体加湿系 统、反应生成物的处理系统、冷却系统和电能转换 系统等。只有这些辅助系统匹配恰当和正常运转， 才能保证燃料电池发动机正常运转。
2.3.3 燃料电池电动汽车的特点
2.3.2 燃料电池电动汽车的结构原理
以氢气为燃料的FCEV的总布置基本结构模型
2.3.2 燃料电池电动汽车的结构原理
2. 辅助动力源
在FCEV上燃料电池发动机是主要电源，另外还配备 有辅助动力源。根据FCEV的设计方案不同，其所采 用的辅助动力源也有所不同，可以用蓄电池组、飞 轮储能器或超大容量电容器等共同组成双电源系统。
2.3 燃料电池电动汽车
2.3.1 燃料电池电动汽车的类型
2.3.2 燃料电池电动汽车的结构原理
2.3.3 燃料电池电动汽车的特点
2.3.4 燃料电池电动汽车车型实例
2.3.1 燃料电池电动汽车的类型
1．纯燃料电池驱动的FCEV
纯燃料电池电动汽车只有燃料电池一个动力源，汽 车的所有功率负荷都由燃料电池承担。
2.3.1 燃料电池电动汽车的类型
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
2.3.2 燃料电池电动汽车的结构原理
2.3.2 燃料电池电动汽车的结构原理
燃料电池电动汽车的动力系统主要由燃料电池发动 机、辅助动力源、DC/DC变换器、DC/AC逆变器、 电动机和动力电控系统等组成。 1. 燃料电池发动机 在FCEV所采用的燃料电池发动机中，为保证 PEMFC组的正常工作，除以PEMFC组为核心外， 还装有氢气供给系统、氧气供给系统、气体加湿系 统、反应生成物的处理系统、冷却系统和电能转换 系统等。只有这些辅助系统匹配恰当和正常运转， 才能保证燃料电池发动机正常运转。
2.3.3 燃料电池电动汽车的特点
燃料电池课件PPT(47页)
采用非铂系催化剂
化学性质稳定
缺点：
氧化剂中必须不含有CO2。 燃料中必须不含CO2 电池电化学反应生成的水必须及时排出，维持水
平衡。
磷酸盐燃料电池（PAFC)
PAFC 是一种以磷酸为电解质的燃料电池 。 PAFC采用重整天然气作燃料，空气作氧化剂， 浸有浓磷酸的SiC 微孔膜作电解质 ， Pt/C 作 催化剂 ，工作温度 200℃ 。
具体做法是将全氟磺酸树脂玻璃化温度下施加一定压力，将以加入全氟磺酸树脂的氢电极（ 阳极 ）、隔膜( 全氟磺酸型质 子交换膜) 和 已加入全氟磺酸树脂的氧电极（阴极）压和在一起，形成了电极-膜-电极三合一组 件 ，
200℃左右 ，能量 SOFC的电解质是固体氧化物 ， 如 ZrO2 、 Bi2O3 等 ， 其阳 极是Ni-YSZ陶瓷 ， 阴 极目前主要采用 锰酸镧 (LSM，La1-xSrxMnO3 ) 材料。
碱性燃料电池的工作温度大约80℃。
碱性燃料电池工作示意图
AFC电极的制备工艺
AFC的电极设计要求电极具有高度稳定性的气、液、 固三相界面。
双孔结构电极 电极分两层，粗孔层和细孔层，粗孔层与 气室相连，细孔层与电解质接触。电极工作时，粗孔层 内充满反应气体，细孔层内填满电解液。细 孔层的电解 液浸润粗孔层，液气界面形成并发生电化学反应，离子 和水在电解液中传递，而电子则在构成粗孔层和细孔层 的合金骨架内传导 。
黏结型电极 是将亲水的导电体（ 如电催化剂材料铂 ／ 碳 ）与具有粘结能力的防水剂 （ 如聚四氟乙烯乳液 ） 按比例混合制成电极。 它在微观尺度上是相互交错的两 相体系，由防水剂构成的疏水网络为反应气体提供内部 的扩散通道；由电催化剂构成 的亲水网络可以被电解液 充满浸润，它为水和OH- 提供通道的同时，也为电子的 传导提供通道。
化学性质稳定
缺点：
氧化剂中必须不含有CO2。 燃料中必须不含CO2 电池电化学反应生成的水必须及时排出，维持水
平衡。
磷酸盐燃料电池（PAFC)
PAFC 是一种以磷酸为电解质的燃料电池 。 PAFC采用重整天然气作燃料，空气作氧化剂， 浸有浓磷酸的SiC 微孔膜作电解质 ， Pt/C 作 催化剂 ，工作温度 200℃ 。
具体做法是将全氟磺酸树脂玻璃化温度下施加一定压力，将以加入全氟磺酸树脂的氢电极（ 阳极 ）、隔膜( 全氟磺酸型质 子交换膜) 和 已加入全氟磺酸树脂的氧电极（阴极）压和在一起，形成了电极-膜-电极三合一组 件 ，
200℃左右 ，能量 SOFC的电解质是固体氧化物 ， 如 ZrO2 、 Bi2O3 等 ， 其阳 极是Ni-YSZ陶瓷 ， 阴 极目前主要采用 锰酸镧 (LSM，La1-xSrxMnO3 ) 材料。
碱性燃料电池的工作温度大约80℃。
碱性燃料电池工作示意图
AFC电极的制备工艺
AFC的电极设计要求电极具有高度稳定性的气、液、 固三相界面。
双孔结构电极 电极分两层，粗孔层和细孔层，粗孔层与 气室相连，细孔层与电解质接触。电极工作时，粗孔层 内充满反应气体，细孔层内填满电解液。细 孔层的电解 液浸润粗孔层，液气界面形成并发生电化学反应，离子 和水在电解液中传递，而电子则在构成粗孔层和细孔层 的合金骨架内传导 。
黏结型电极 是将亲水的导电体（ 如电催化剂材料铂 ／ 碳 ）与具有粘结能力的防水剂 （ 如聚四氟乙烯乳液 ） 按比例混合制成电极。 它在微观尺度上是相互交错的两 相体系，由防水剂构成的疏水网络为反应气体提供内部 的扩散通道；由电催化剂构成 的亲水网络可以被电解液 充满浸润，它为水和OH- 提供通道的同时，也为电子的 传导提供通道。
《燃料电池汽车》PPT课件
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燃料电池汽车
120180117 120180122
.
1
*
参考文献
• [1] 桂长清，等．动力电池．机械工业出版社．2009． • [2]吴宇平，张汉平，吴峰，等．绿色电源材料．化学工业出版
社. 2008.5． • [3] 胡信国，等．动力电池技术与运用．北京：化学工业出版社．
2009.5． • [4] 部分数据摘自中国储能网. • [5] 和讯汽车网. • [6] 上海神力科技官网.
.
16
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日产奇骏燃料电池车
.
17
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18
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燃料电池车工作原理
• 燃料电池车的动力系统与混和动力车大体相似 ，主要由控制系统、驱动系统、辅助动力系统和 电池组等部分构成，其中辅助动力为燃料电池。
• 在车辆行驶之初，蓄电池处于电量饱满状态
，其能量输出可以满足车辆要求，燃料电池动力 系统不需要工作； 电池电量低于60％时，燃料电池动力系统起动：
.
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我 国 汽 车 保 有 量 将 快 速 增 长
4
*
我国未来车用燃油消耗量预测（单位：万吨）
进口依存度
54.9%
44.4%
61.5% 3.2
1.42
2.25
70.0% 4.55
2005
2010F
2015F
2020F
我国未来石油进口依存度预测（单位：亿吨） .
• 车用汽柴油需求不断增大 ,石油供应安全面临严峻挑 战
当车辆能量需求较大时，燃料电池动力系统 与蓄电池组同时为驱动系统提供能量；
当车辆能量需求较小时，燃料电池动力系统 为驱动系统提供能量的同时，还给蓄电池组进行 充电。
燃料电池汽车
120180117 120180122
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参考文献
• [1] 桂长清，等．动力电池．机械工业出版社．2009． • [2]吴宇平，张汉平，吴峰，等．绿色电源材料．化学工业出版
社. 2008.5． • [3] 胡信国，等．动力电池技术与运用．北京：化学工业出版社．
2009.5． • [4] 部分数据摘自中国储能网. • [5] 和讯汽车网. • [6] 上海神力科技官网.
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日产奇骏燃料电池车
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燃料电池车工作原理
• 燃料电池车的动力系统与混和动力车大体相似 ，主要由控制系统、驱动系统、辅助动力系统和 电池组等部分构成，其中辅助动力为燃料电池。
• 在车辆行驶之初，蓄电池处于电量饱满状态
，其能量输出可以满足车辆要求，燃料电池动力 系统不需要工作； 电池电量低于60％时，燃料电池动力系统起动：
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我 国 汽 车 保 有 量 将 快 速 增 长
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我国未来车用燃油消耗量预测（单位：万吨）
进口依存度
54.9%
44.4%
61.5% 3.2
1.42
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70.0% 4.55
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2010F
2015F
2020F
我国未来石油进口依存度预测（单位：亿吨） .
• 车用汽柴油需求不断增大 ,石油供应安全面临严峻挑 战
当车辆能量需求较大时，燃料电池动力系统 与蓄电池组同时为驱动系统提供能量；
当车辆能量需求较小时，燃料电池动力系统 为驱动系统提供能量的同时，还给蓄电池组进行 充电。
燃料电池汽车ppt课件
4、有了内燃机可以十分方便地解决耗能大的空调、取暖、除霜等纯电动汽车遇 到的难题。
5、可以利用现有的加油站加油，不必再投资。
6、可让电池保持在良好的工作状态，不发生过充、过放，延长其使用寿命，降 低成本。
7、整车由于多个动力源，可同时工作，整车的动力性优良。
缺点：系统结构相对复杂；长距离高速行驶省油效果不明显
3.冰川融化，海平面上升使好多岛屿和海拔较低的地区直接受到被淹 没的危机。
4.汽车尾气的排放严重危及人类的健康，导致癌症和呼吸道疾病增多。 尤其是少年儿童的健康受到影响。居世界卫生组织的一项调查表明， 在导致全球儿童死亡的原因中呼吸系统疾病位列首位。汽油柴油为动
力的汽车难逃罪责。
研发新能源汽车的意义
为什么要发展新能源汽车
然选择。
--发展新能源汽车是当今世界的时代潮流和必
1.近年来，曾支撑20世纪人类文明高速发展的以石油、煤炭和天然气 为主的石化能源出现了前所未有的危机，除其储藏量不断减少.
2.汽车作为空气污染的最大贡献者，石化能源在使用后产生的二氧化 碳气体排放到大气中后，人为地导致了全球变暖，酸雨等环境问题。
新能源汽车的分类：
纯电动汽车
混合动力汽车
燃料电池电动汽车
氢发动机汽车
纯电动汽车
纯电动汽车(BEV)是一种采用单一蓄电池作为储能动力源的汽车，它 利用蓄电池作为储能动力源，通过电池向电动机提供电能，驱动电动 机运转，从而推动汽车行驶。
优点：技术相对简单成熟，只要有电力供应的地方都能够充电。
世界上第一辆蒸汽三轮车
3. 1872年，德国工程师和发明家，戴姆勒设计出了四冲程的发动机，因 此他被称为现代汽车工业先驱。
戴姆勒设计的四冲程发动机
3.世界上第一辆汽车是由德国人卡尔·本茨（1844～1929）于1885年 10月研制成功的，一举奠定了汽车设计基调，即使现在的汽车也跳不 出这个框框。他于1886年1月29日向德国专利局申请汽车发明的专利， 同年的11月2日专利局正式批准发布。因此，1886年1月29日被公认 为是世界汽车的诞生日，本茨的专利证书也成为了世界上第一张汽车 专利证书。因此，本茨被称为“现代汽车之父”。
5、可以利用现有的加油站加油，不必再投资。
6、可让电池保持在良好的工作状态，不发生过充、过放，延长其使用寿命，降 低成本。
7、整车由于多个动力源，可同时工作，整车的动力性优良。
缺点：系统结构相对复杂；长距离高速行驶省油效果不明显
3.冰川融化，海平面上升使好多岛屿和海拔较低的地区直接受到被淹 没的危机。
4.汽车尾气的排放严重危及人类的健康，导致癌症和呼吸道疾病增多。 尤其是少年儿童的健康受到影响。居世界卫生组织的一项调查表明， 在导致全球儿童死亡的原因中呼吸系统疾病位列首位。汽油柴油为动
力的汽车难逃罪责。
研发新能源汽车的意义
为什么要发展新能源汽车
然选择。
--发展新能源汽车是当今世界的时代潮流和必
1.近年来，曾支撑20世纪人类文明高速发展的以石油、煤炭和天然气 为主的石化能源出现了前所未有的危机，除其储藏量不断减少.
2.汽车作为空气污染的最大贡献者，石化能源在使用后产生的二氧化 碳气体排放到大气中后，人为地导致了全球变暖，酸雨等环境问题。
新能源汽车的分类：
纯电动汽车
混合动力汽车
燃料电池电动汽车
氢发动机汽车
纯电动汽车
纯电动汽车(BEV)是一种采用单一蓄电池作为储能动力源的汽车，它 利用蓄电池作为储能动力源，通过电池向电动机提供电能，驱动电动 机运转，从而推动汽车行驶。
优点：技术相对简单成熟，只要有电力供应的地方都能够充电。
世界上第一辆蒸汽三轮车
3. 1872年，德国工程师和发明家，戴姆勒设计出了四冲程的发动机，因 此他被称为现代汽车工业先驱。
戴姆勒设计的四冲程发动机
3.世界上第一辆汽车是由德国人卡尔·本茨（1844～1929）于1885年 10月研制成功的，一举奠定了汽车设计基调，即使现在的汽车也跳不 出这个框框。他于1886年1月29日向德国专利局申请汽车发明的专利， 同年的11月2日专利局正式批准发布。因此，1886年1月29日被公认 为是世界汽车的诞生日，本茨的专利证书也成为了世界上第一张汽车 专利证书。因此，本茨被称为“现代汽车之父”。
新能源汽车技术PPT课件
精品课件
1
精品课件
2
燃料电池 汽车的基 本结构
燃料电池 发动机
其他清 洁能源汽 车技术
太阳能 汽车视
频
精品课件
3
燃料电池汽车的基本结构
燃料电池汽车按驱动形式可分为纯燃料电池驱动和混合驱动两种
形式，按能量来源可分为车载纯氢和燃料重整两种形式。
一.纯燃料电池汽车
1.工作原理：只有燃料电池一个动力源，汽车的所 都由燃料电池承担。
二.燃料电池优先型电—电混合动力系统
工作原理：燃料电池优先型构型引入了辅助动力源或能量储存系统。燃料电 池系统作为主力源，辅助动力源本质是一个电能储存系统，可以实现电能的 双向流动。燃料电池通过DC/DC与辅助 动力源并联连接. 燃料电池系统主要提供稳态功率或部 分动态功率，辅助动力源提供车辆运 行所需的动态和峰值功率。辅助动力 源还负责回收储存车辆的制动能，提 供燃料电池系统启动所需的电能。
❖ 燃料的纯洁度关系着电池的性能和可靠性。燃料电池的功 率密度随氧气压力的增大而升高，但使用空气压缩机提高空气 供给压力又会因压缩机的寄生功率使得输出功率降低。电池内 部的水/热管理是燃料电池的难点和重点，是决定电池性能的关 键。低温运转的燃料电池堆,热量排出很困难。
❖ 燃料电池需要潮化薄膜和阳极、阴极气体,使质子转移以产
有功率负荷
2.目前存在的问题：燃料电池的成本昂贵，功率大，对燃料电池系统的
动态性能和可靠性提出很高的要求，不能进行制动能量回收。
二.混合驱动形式电动汽车
1.工作原理：在燃料电池的基础上，增加了一组电池或超级电容作为 另一种动力源。
燃料电池汽车常用的驱动形式
一.纯燃料电池动力系统工作
原理：燃料电池的输出端直接
1
精品课件
2
燃料电池 汽车的基 本结构
燃料电池 发动机
其他清 洁能源汽 车技术
太阳能 汽车视
频
精品课件
3
燃料电池汽车的基本结构
燃料电池汽车按驱动形式可分为纯燃料电池驱动和混合驱动两种
形式，按能量来源可分为车载纯氢和燃料重整两种形式。
一.纯燃料电池汽车
1.工作原理：只有燃料电池一个动力源，汽车的所 都由燃料电池承担。
二.燃料电池优先型电—电混合动力系统
工作原理：燃料电池优先型构型引入了辅助动力源或能量储存系统。燃料电 池系统作为主力源，辅助动力源本质是一个电能储存系统，可以实现电能的 双向流动。燃料电池通过DC/DC与辅助 动力源并联连接. 燃料电池系统主要提供稳态功率或部 分动态功率，辅助动力源提供车辆运 行所需的动态和峰值功率。辅助动力 源还负责回收储存车辆的制动能，提 供燃料电池系统启动所需的电能。
❖ 燃料的纯洁度关系着电池的性能和可靠性。燃料电池的功 率密度随氧气压力的增大而升高，但使用空气压缩机提高空气 供给压力又会因压缩机的寄生功率使得输出功率降低。电池内 部的水/热管理是燃料电池的难点和重点，是决定电池性能的关 键。低温运转的燃料电池堆,热量排出很困难。
❖ 燃料电池需要潮化薄膜和阳极、阴极气体,使质子转移以产
有功率负荷
2.目前存在的问题：燃料电池的成本昂贵，功率大，对燃料电池系统的
动态性能和可靠性提出很高的要求，不能进行制动能量回收。
二.混合驱动形式电动汽车
1.工作原理：在燃料电池的基础上，增加了一组电池或超级电容作为 另一种动力源。
燃料电池汽车常用的驱动形式
一.纯燃料电池动力系统工作
原理：燃料电池的输出端直接
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缺点：蓄电池单位重量储存的能量太少，还因电动车的电池较贵，又 没形成经济规模，故购买价格较贵；至于使用成本，有些试用结果比 汽车贵，有些结果仅为汽车的1/7~1/3，这主要取决于电池的寿命及当 地的油、电价格。
混合动力汽车
混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle，HEV)是指驱动系统由两个或 多个能同时运转的单个驱动系联合组成的车辆，车辆的行驶功率依据 实际的车辆行驶状态由单个驱动系单独或多个驱动系共同提供。因各 个组成部件、布置方式和控制策略的不同，混合动力汽车有多种形式。
燃料电池电动汽车
燃料电池电动汽车(FCEV)是利用氢气和空气中的氧在催化剂的作用 下．在燃料电池中经电化学反应产生的电能作为主要动力源驱动的汽 车。燃料电池电动汽车实质上是纯电动汽车的一种，主要区别在于动 力电池的工作原理不同。一般来说，燃料电池是通过电化学反应将化 学能转化为电能，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，因此最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。
燃料电池汽车
主要探究的内容
第一部分 汽车行业的发展以及新能源汽车的一些常识 1、简单介绍汽车的产生与发展 2、为什么要发展新能源汽车 3、研发新能源汽车的意义 4、什么叫新能源汽车呢？ 5、新能源汽车的分类及其各自的特点
第二部分 重点介绍燃料电池 1、燃料电池的工作原理 2、氢的制取途径 3、关进技术 4、重点讲述燃料电池（主要是PEMFC） 5、燃料电池汽车发展亟待解决的问题 6、国内外研究现状 7、发展前景
本茨和他的汽车
现代汽车行业的发展：
经过一百多年的发展，汽车行业也迎来了它蓬勃发展的几十年。 截止到2014年中国汽车保有量达到1.54亿辆，而同期世界范围内汽车 拥有量差不多为12亿量。形成了以：通用 福特 戴姆勒-克莱斯勒 丰田 大众 本田 日产 标致-雪铁龙 菲亚特 宝马 等为龙头各个品牌汽车蓬勃 发展的局面。国产汽车中：比亚迪、吉利、奇瑞等通过科技创新也在 一步步缩小着与世界发达国家之间的距离。
新能源汽车的分类：
纯电动汽车
混合动力汽车
燃料电池电动汽车
氢发动机汽车
纯电动汽车
纯电动汽车(BEV)是一种采用单一蓄电池作为储能动力源的汽车，它 利用蓄电池作为储能动力源，通过电池向电动机提供电能，驱动电动 机运转，从而推动汽车行驶。
优点：技术相对简单成熟，只要有电力供应的地方都能够充电。
为什么要发展新能源汽车
然选择。
--发展新能源汽车是当今世界的时代潮流和必
1.近年来，曾支撑20世纪人类文明高速发展的以石油、煤炭和天然气 为主的石化能源出现了前所未有的危机，除其储藏量不断减少.
2.汽车作为空气污染的最大贡献者，石化能源在使用后产生的二氧化 碳气体排放到大气中后，人为地导致了全球变暖，酸雨等环境问题。
为了减少对化石燃料的依赖，减少因为环境污染带来的一系列问
题，人类必须找一种新的能源去替代之前的常规燃料，新能源汽车的
研发成为了一个新的转折点。新能源汽车的开发有可能成为未来最重
要的经济增长引擎，成为最有创造就业和财富能力的新经济支柱。在
汽车发展史上有里程碑式的意义。
什么叫新能源汽车呢？
新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常 规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱 动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽 车。
4、有了内燃机可以十分方便地解决耗能大的空调、取暖、除霜等纯电动汽车遇 到的难题。
5、可以利用现有的加油站加油，不必再投资。
6、可让电池保持在良好的工作状态，不发生过充、过放，延长其使用寿命，降 低成本。
7、整车由于多个动力源，可同时工作，整车的动力性优良。
缺点：系统结构相对复杂；长距离高速行驶省油效果不明显
汽车的诞生与发展
1. 1769年，瓦特与博尔顿合作， 发明了装有冷凝器的蒸汽机。 1774年11月，他俩又合作制 造了真正意义的蒸汽机。蒸 汽机曾推动了机械工业甚至 社会的发展，并为汽轮机和 内燃机的发展奠定了基础。
2，1769年，法国人N·J·居纽制造了世界上第一辆蒸汽驱动的三轮汽车。这辆汽 车被命名为“卡布奥雷”，车长 7.32m ，车高 2.2m ，车架上放置着一个像梨一样 的大锅炉，前轮直径 1.28米 ，后轮直径 1.50米 ，前进时靠前轮控制方向，每前进 12～15min需停车加热15min，运行速度3.5～ 3.9km/h 。1771年造出第二部车， 没有真正跑过，现置于法国巴黎国家艺术馆展出。尽管居纽的这项发明失败了，但 却是古代交通运输（以人、畜或帆为动力）与近代交通运输（动力机械驱动）的分 水岭，具有划时代的意义。
3.冰川融化，海平面上升使好多岛屿和海拔较低的地区直接受到被淹 没的危机。
4.汽车尾气的排放严重危及人类的健康，导致癌症和呼吸道疾病增多。 尤其是少年儿童的健康受到影响。居世界卫生组织的一项调查表明， 在导致全球儿童死亡的原因中呼吸系统疾病位列首位。汽油柴油为动
力的汽车难逃罪责。
研发新能源汽车的意义
优点：
1、采用混合动力后可按平均需用的功率来确定内燃机的最大功率， 发动、污染少的最优工况 下工作。由于内燃机可持续工作，电池又可以不断得到充电，故其行 程和普通汽车一样。
2、因为有了电池， 可以十分方便地回收下坡时的动能。
3、在繁华市区，可关停内燃机，由电池单独驱动，实现“零”排放。
世界上第一辆蒸汽三轮车
3. 1872年，德国工程师和发明家，戴姆勒设计出了四冲程的发动机，因 此他被称为现代汽车工业先驱。
戴姆勒设计的四冲程发动机
3.世界上第一辆汽车是由德国人卡尔·本茨（1844～1929）于1885年 10月研制成功的，一举奠定了汽车设计基调，即使现在的汽车也跳不 出这个框框。他于1886年1月29日向德国专利局申请汽车发明的专利， 同年的11月2日专利局正式批准发布。因此，1886年1月29日被公认 为是世界汽车的诞生日，本茨的专利证书也成为了世界上第一张汽车 专利证书。因此，本茨被称为“现代汽车之父”。
混合动力汽车
混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle，HEV)是指驱动系统由两个或 多个能同时运转的单个驱动系联合组成的车辆，车辆的行驶功率依据 实际的车辆行驶状态由单个驱动系单独或多个驱动系共同提供。因各 个组成部件、布置方式和控制策略的不同，混合动力汽车有多种形式。
燃料电池电动汽车
燃料电池电动汽车(FCEV)是利用氢气和空气中的氧在催化剂的作用 下．在燃料电池中经电化学反应产生的电能作为主要动力源驱动的汽 车。燃料电池电动汽车实质上是纯电动汽车的一种，主要区别在于动 力电池的工作原理不同。一般来说，燃料电池是通过电化学反应将化 学能转化为电能，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，因此最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。
燃料电池汽车
主要探究的内容
第一部分 汽车行业的发展以及新能源汽车的一些常识 1、简单介绍汽车的产生与发展 2、为什么要发展新能源汽车 3、研发新能源汽车的意义 4、什么叫新能源汽车呢？ 5、新能源汽车的分类及其各自的特点
第二部分 重点介绍燃料电池 1、燃料电池的工作原理 2、氢的制取途径 3、关进技术 4、重点讲述燃料电池（主要是PEMFC） 5、燃料电池汽车发展亟待解决的问题 6、国内外研究现状 7、发展前景
本茨和他的汽车
现代汽车行业的发展：
经过一百多年的发展，汽车行业也迎来了它蓬勃发展的几十年。 截止到2014年中国汽车保有量达到1.54亿辆，而同期世界范围内汽车 拥有量差不多为12亿量。形成了以：通用 福特 戴姆勒-克莱斯勒 丰田 大众 本田 日产 标致-雪铁龙 菲亚特 宝马 等为龙头各个品牌汽车蓬勃 发展的局面。国产汽车中：比亚迪、吉利、奇瑞等通过科技创新也在 一步步缩小着与世界发达国家之间的距离。
新能源汽车的分类：
纯电动汽车
混合动力汽车
燃料电池电动汽车
氢发动机汽车
纯电动汽车
纯电动汽车(BEV)是一种采用单一蓄电池作为储能动力源的汽车，它 利用蓄电池作为储能动力源，通过电池向电动机提供电能，驱动电动 机运转，从而推动汽车行驶。
优点：技术相对简单成熟，只要有电力供应的地方都能够充电。
为什么要发展新能源汽车
然选择。
--发展新能源汽车是当今世界的时代潮流和必
1.近年来，曾支撑20世纪人类文明高速发展的以石油、煤炭和天然气 为主的石化能源出现了前所未有的危机，除其储藏量不断减少.
2.汽车作为空气污染的最大贡献者，石化能源在使用后产生的二氧化 碳气体排放到大气中后，人为地导致了全球变暖，酸雨等环境问题。
为了减少对化石燃料的依赖，减少因为环境污染带来的一系列问
题，人类必须找一种新的能源去替代之前的常规燃料，新能源汽车的
研发成为了一个新的转折点。新能源汽车的开发有可能成为未来最重
要的经济增长引擎，成为最有创造就业和财富能力的新经济支柱。在
汽车发展史上有里程碑式的意义。
什么叫新能源汽车呢？
新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常 规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱 动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽 车。
4、有了内燃机可以十分方便地解决耗能大的空调、取暖、除霜等纯电动汽车遇 到的难题。
5、可以利用现有的加油站加油，不必再投资。
6、可让电池保持在良好的工作状态，不发生过充、过放，延长其使用寿命，降 低成本。
7、整车由于多个动力源，可同时工作，整车的动力性优良。
缺点：系统结构相对复杂；长距离高速行驶省油效果不明显
汽车的诞生与发展
1. 1769年，瓦特与博尔顿合作， 发明了装有冷凝器的蒸汽机。 1774年11月，他俩又合作制 造了真正意义的蒸汽机。蒸 汽机曾推动了机械工业甚至 社会的发展，并为汽轮机和 内燃机的发展奠定了基础。
2，1769年，法国人N·J·居纽制造了世界上第一辆蒸汽驱动的三轮汽车。这辆汽 车被命名为“卡布奥雷”，车长 7.32m ，车高 2.2m ，车架上放置着一个像梨一样 的大锅炉，前轮直径 1.28米 ，后轮直径 1.50米 ，前进时靠前轮控制方向，每前进 12～15min需停车加热15min，运行速度3.5～ 3.9km/h 。1771年造出第二部车， 没有真正跑过，现置于法国巴黎国家艺术馆展出。尽管居纽的这项发明失败了，但 却是古代交通运输（以人、畜或帆为动力）与近代交通运输（动力机械驱动）的分 水岭，具有划时代的意义。
3.冰川融化，海平面上升使好多岛屿和海拔较低的地区直接受到被淹 没的危机。
4.汽车尾气的排放严重危及人类的健康，导致癌症和呼吸道疾病增多。 尤其是少年儿童的健康受到影响。居世界卫生组织的一项调查表明， 在导致全球儿童死亡的原因中呼吸系统疾病位列首位。汽油柴油为动
力的汽车难逃罪责。
研发新能源汽车的意义
优点：
1、采用混合动力后可按平均需用的功率来确定内燃机的最大功率， 发动、污染少的最优工况 下工作。由于内燃机可持续工作，电池又可以不断得到充电，故其行 程和普通汽车一样。
2、因为有了电池， 可以十分方便地回收下坡时的动能。
3、在繁华市区，可关停内燃机，由电池单独驱动，实现“零”排放。
世界上第一辆蒸汽三轮车
3. 1872年，德国工程师和发明家，戴姆勒设计出了四冲程的发动机，因 此他被称为现代汽车工业先驱。
戴姆勒设计的四冲程发动机
3.世界上第一辆汽车是由德国人卡尔·本茨（1844～1929）于1885年 10月研制成功的，一举奠定了汽车设计基调，即使现在的汽车也跳不 出这个框框。他于1886年1月29日向德国专利局申请汽车发明的专利， 同年的11月2日专利局正式批准发布。因此，1886年1月29日被公认 为是世界汽车的诞生日，本茨的专利证书也成为了世界上第一张汽车 专利证书。因此，本茨被称为“现代汽车之父”。