第四章燃料电池电动汽车
现代电动汽车技术复习资料知识分享
现代电动汽车技术复习资料知识分享现代电动汽车技术复习资料第⼀章绪论1.电动汽车的定义：电动汽车是指汽车⾏驶的动⼒全部或部分来⾃电机驱动系统的汽车，它主要以动⼒电池为车载能源，是涉及机械、电⼦、电⼒、微机控制等多学科集成的⾼科技产品。
2.电动汽车的优点：尾⽓排放少、能源⼴泛化、能量效率⾼、运⾏费⽤低、系统可控性好。
3．发展电动汽车⽬前存在的主要问题：初始成本⾼；续驶⾥程短,载质量⼩；基础设施投⼊⼤；蓄电池的⽐能量和能量密度⽐燃油低得多。
4.电动汽车分为纯电动汽车、混合动⼒电动切换、插电式混合动⼒汽车、燃料电池电动汽车。
5.⼀般发展电动汽车的技术路径是：近期—混合电动汽车；中期—纯电动汽车；远期—燃料电池电动汽车。
第⼆章纯电动汽车1.纯电动汽车的定义：是指利⽤动⼒电池作为储能动⼒源，通过电池向电机提供电能，驱动电机运转，从⽽推动汽车前进的⼀种新能源汽车。
2.纯电动汽车的优点：（1）零排放、零污染、噪声⼩；（2）结构简单、维修⽅便；（3）⾏驶平稳、乘坐舒适、安全性好及驾驶简单轻便；（4）可使⽤多种能源、机械结构多样化等。
3.纯电动汽车的缺点：（1）低的电池能量密度。
（2）过重的电池组。
（3）有限的续驶⾥程与汽车动⼒性能。
（4）电池组昂贵的价格及有限的循环寿命。
（5）汽车附件的使⽤受到限制。
4. 从电⽓构成⾓度，纯电动汽车可分纯电动汽车系统可分为三个⼦系统：电动机驱动⼦系统、能源⼦系统和辅助⼦系统。
1）电动机驱动⼦系统包括：由车辆控制器、功率转换器（电⼒电⼦变换器）、电机、机械传动装置和驱动车轮组成。
2）能源⼦系统由能源、能量管理单元和能量的燃料供给单元构成。
3）辅助⼦系统由功率控制单元、车内⽓候控制单元和辅助电源组成。
5.整车控制器：整车控制器是整个纯电动汽车的核⼼控制部件，它采集加速踏板信号、制动踏板信号及其他部件信号，并做出相应判断后，控制下层的各部件控制器的动作，驱动汽车正常⾏驶。
作为汽车的指挥管理中⼼，动⼒总成控制器主要功能包括：驱动⼒矩控制、制动能量的优化控制、整车的能量管理、CAN⽹络的维护和管理、故障的诊断和处理、车辆状态监视等，它起着控制车辆运⾏的作⽤。
《汽车新技术》教案
《汽车新技术》教案第一章：新能源汽车概述1.1 教学目标1.1.1 知识与技能：了解新能源汽车的定义、分类及发展历程。
1.1.2 过程与方法：通过案例分析，掌握新能源汽车的核心技术。
1.1.3 情感态度价值观：增强学生对新能源汽车产业的认知，提高环保意识。
1.2 教学内容1.2.1 新能源汽车的定义与分类1.2.2 新能源汽车的发展历程1.2.3 新能源汽车的核心技术1.3 教学重点与难点1.3.1 教学重点：新能源汽车的定义、分类及发展历程。
1.3.2 教学难点：新能源汽车的核心技术。
1.4 教学方法与手段1.4.1 教学方法：讲授法、案例分析法、小组讨论法。
1.4.2 教学手段：多媒体课件、案例材料。
1.5 教学过程1.5.1 导入：介绍新能源汽车的概念，引发学生兴趣。
1.5.2 讲解新能源汽车的定义与分类。
1.5.3 分析新能源汽车的发展历程。
1.5.4 讲解新能源汽车的核心技术。
1.5.5 案例分析：分析典型新能源汽车案例，加深学生对知识的理解。
1.5.6 小组讨论：探讨新能源汽车产业的发展前景。
1.5.7 总结与评价：总结本节课的主要内容，进行评价。
第二章：电动汽车技术2.1 教学目标2.1.1 知识与技能：了解电动汽车的原理、分类及关键技术。
2.1.2 过程与方法：通过实验演示，掌握电动汽车的操作与维护。
2.1.3 情感态度价值观：培养学生的创新意识，提高实践能力。
2.2 教学内容2.2.1 电动汽车的原理与分类2.2.2 电动汽车的关键技术2.2.3 电动汽车的操作与维护2.3 教学重点与难点2.3.1 教学重点：电动汽车的原理、分类及关键技术。
2.3.2 教学难点：电动汽车的操作与维护。
2.4 教学方法与手段2.4.1 教学方法：实验演示法、讲授法、小组讨论法。
2.4.2 教学手段：多媒体课件、实验设备。
2.5 教学过程2.5.1 导入：介绍电动汽车的原理，引发学生兴趣。
2.5.2 讲解电动汽车的原理与分类。
《新能源汽车技术》教学课件 第4章 混合动力汽车
4.1混合动力汽车的结构
4.1.3混合动力汽车的智能控制系统
发动机和混合动力系统都分别有各自的ECU和控制软 件，将它们集成在混合动力车辆中后，利用CAN总线将它 们连接起来，实现信息共享和统一指挥。
4.1混合动力汽车的结构
实现了当混合动力系统工作时，发动机按混合动力系 统供电电子装置的指令工作。当混合动力系统关闭或有故 障时，发动机按油门踏板指令工作。
＋
4.1混合动力汽车的结构
通过在混合动力汽车上使用电机，使得动力系统可以 按照整车的实际运行工况要求灵活调控，而发动机保持在 综合性能最佳的区域内工作，从而降低油耗与排放。混合 动力汽车就是在纯电动汽车上加装一套内燃机，其目的是 减少汽车的污染，提高纯电动汽车的行驶里程。
4.1混合动力汽车的结构
4.1混合动力汽车的结构
混合动力汽车常用的动力电池包括飞轮电池、超级电 容、电化学电池和燃料电池等。电池一般是作为混合动力 汽车的辅助能源，只有在汽车起动发动机或电动机辅助驱 动时才使用。
4.1混合动力汽车的结构
1.飞轮电池 飞轮电池是一种以动能方式储能量的机械电池，包括
电机/发电机、功率转换、电子控制、飞轮、磁浮轴承和 真空壳，具有高功率能量比、高功率、长寿命和环境适应 性好。
混合动力汽车
4.1 结构 4.2 分类和工作原理 4.3 普锐斯发动机 4.4 普锐斯底盘 4.5 故障诊断与排除
20世纪90年代以来， 世界各国对改善环保的呼 声日益高涨，各种各样的 电动汽车脱颖而出。但是 电池技术问题阻碍了电动 汽车的应用。现实迫使工 程师们想出了一个两全其 美的办法，开发了一种混 合动力装置的汽车。所谓 混合动力装置就是将电动 机与辅助动力单元组合在 一辆汽车上做驱动力，辅 助动力单元实际上是一台 小型燃料发动机。
燃料电池电动汽车
什么是燃料电池电动汽车燃料电池电动汽车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,并作为主要动力源驱动的汽车.燃料电池电动汽车实质上是电动汽车的一种，在车身、动力传动系统、控制系统等方面，燃料电池电动汽车与普通电动汽车基本相同，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。
纯燃料电池车只有燃料电池一个动力源，汽车的所有功率附和都有燃料电池承担。
目前燃料电池汽车多采用混合驱动形式，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个动力源。
主要结构有：能量控制单元，空气压缩机，燃料电池堆,高压储氢瓶，动力电池组，电动机。
高压储氢瓶提供燃料，动力电池组提供而外的功率，让车加速、爬坡和高速运行。
在车辆滑行时，能量控制单元将驱动电机变为发电机，从而将部分汽车动能变为电能给动力电池充电。
也就是说采用混合动力形式后，不仅可以采用功率较小的电池系统，还可以实现制动能回收。
还可以是燃料电池系统的运行工况相对比较稳定，有利提高燃料电池系统效率和寿命。
特点1）能量转化效率高。
燃料电池的能量转换效率可高达60～80％，为内燃机的2～3倍；2）零排放，不污染环境。
燃料电池的燃料是氢和氧,生成物是清洁的水；3)氢燃料来源广泛，可以从可再生能源获得，不依赖石油燃料.我国在燃料电池电动车领域的研究水平与发达国家相差无几，由清华大学和北京富源新技术开发总公司联合研制的我国第一辆质子交换膜燃料电池电动旅游观光车，展示了国内研制电动车的最新技术.有关专家指出,我国完全有能力在这一领域赶超世界先进水平.目前，所有领先的汽车制造厂都在积极开发燃料电池发动机技术，并且许多国家在燃料电池的研究方面取得了可喜的成绩.如今，燃料电池的功率密度已超过1.1kW/L。
15. 燃料电池电动汽车的基本组成和结构讲述
4.848 18.3 76.3
汽车爬坡试验
Performances
Motor power： 24kW (60 kW)
FCE power： 30 kW
Battery ：
50AH
Max speed： 110 km/h
Grade ability ： > 20％
Acceleration： 15.9s
1、燃料电池车工作原理
急剧加速状态下，对应于峰值功率指令，燃料电池 系统与峰值电源两者都向电动机驱动装置供给牵引 功率； 在制动状态下，电动机运行于发电机状态，将部分 制动能量变换为电能，并储存在峰值电源中； 当负载功率小于燃料电池系统的额度功率时，峰值 电源也能从燃料电池系统补充、恢复其能量。
2、燃料电池控制策略
燃料电池的优势：
（1）效率高，燃料电池的化学反应不受卡诺循环的限制， 理论上能量效率可接近80％，实际效率已达50～70%。 （2）清洁无污染。 （3）效率随输出功率变化的特性好，燃料电池的效率在额 定功率附近可达60％，部分功率下运行时效率会高于额定功 率下的效率，可达约70%，过载功率下运行时效率略低于额 定功率的效率，可达50～55％。燃料电池的效率随输出功率 变化的特性比内燃机更适合于汽车的实际运行。 （4）过载能力强，燃料电池的短时过载能力可达200％的额 定功率，更适合于汽车的加速、爬坡等工况。 （5）设计方便性 （6）低噪音
照片4 – 时间: 1分, 30 秒，
照片 5 – 时间: 2 分, 20 秒 – 内部爆燃
照片 6 – 时间: 2 分, 40 秒 – 驾驶座侧后轮胎爆裂
照片 7 – 时间: 2 分, 40 秒 – 驾驶座侧后轮胎
爆裂的残片飞到乘客侧
燃料电池电动汽车原理
燃料电池电动汽车原理
燃料电池电动汽车是一种利用燃料电池作为能量源的汽车。
燃料电池是一种将化学能转化为电能的装置，其原理是利用氢气和氧气的反应来产生电能。
具体来说，燃料电池电动汽车的原理如下：
1. 氢气供应：燃料电池电动汽车使用氢气作为燃料。
氢气可以从氢气储存罐中储存，并通过供氢系统供应给燃料电池。
2. 氧气供应：燃料电池电动汽车从空气中获取氧气，一般通过空气滤清器和进气道进入系统中。
氧气与氢气在燃料电池中进行反应。
3. 化学反应：燃料电池中的阳极和阴极之间存在电解质层，其中阳极通常为氢气供应电极，阴极则是氧气供应电极。
在电解质层内，氢气从阳极通过一系列化学反应转化为电子和正电离子，这些正电离子会穿过电解质层到达阴极。
4. 电子流动：电子流经过外部电路以供电。
这些电子在电路中形成电流，是燃料电池电动汽车工作的主要能量来源。
5. 氧化还原反应：正电离子与到达阴极的氧气发生氧化还原反应，产生水。
这是一个放出能量的过程，并产生一定的热量。
6. 电能输出：通过电流控制器将电能输出给电动机，从而驱动汽车行驶。
电能的输出可以控制来调节汽车的速度。
总之，燃料电池电动汽车利用燃料电池将氢气和氧气反应产生电能，从而驱动电动机进行汽车的行驶。
与传统燃料发动机相比，燃料电池电动汽车具有零排放、高能量转化效率等优点，是一种环保且高效的交通工具。
燃料电池电动汽车示范运行读书笔记
《燃料电池电动汽车示范运行》读书笔记目录一、内容概括 (2)二、燃料电池电动汽车技术概述 (3)1. 燃料电池基本原理 (4)2. 燃料电池电动汽车技术特点 (5)3. 燃料电池电动汽车主要技术路线 (7)三、示范运行实施过程 (8)1. 示范运行区域选择 (9)2. 示范运行车辆选择 (10)3. 运行数据收集与分析方法 (12)四、示范运行结果分析 (13)1. 运行效率分析 (15)2. 节能环保效益分析 (16)3. 技术可靠性分析 (17)4. 用户反馈与接受度分析 (19)五、燃料电池电动汽车面临的挑战与前景展望 (20)1. 当前面临的挑战 (21)2. 技术发展趋势 (22)3. 政策与市场前景展望 (23)六、结语 (25)1. 对燃料电池电动汽车技术的认识深化 (26)2. 示范运行对实际应用的启示 (27)3. 对未来工作的展望与建议 (28)一、内容概括《燃料电池电动汽车示范运行》是一本关于燃料电池电动汽车技术发展的专业书籍，旨在为读者提供燃料电池电动汽车的相关知识、技术和实践经验。
本书从燃料电池电动汽车的基本原理、关键技术、系统集成、示范运行等方面进行了全面系统的阐述，为我国燃料电池电动汽车的发展提供了有力的理论支持和技术指导。
本书首先介绍了燃料电池电动汽车的基本概念、特点和优势，分析了其在能源、环保、经济等方面的应用价值。
对燃料电池电动汽车的关键技术进行了深入剖析，包括燃料电池系统、电堆、氢气供应系统、动力总成系统等方面的技术原理和发展趋势。
在此基础上，本书还详细介绍了燃料电池电动汽车的系统集成方法和优化策略，以及示范运行中的关键问题和解决方案。
本书还关注了燃料电池电动汽车在我国的政策环境、产业布局、市场前景等方面的研究，为政府、企业和科研机构制定相关政策和技术路线提供了参考依据。
本书还对燃料电池电动汽车的未来发展趋势进行了展望，提出了一些具有前瞻性的思考和建议。
《燃料电池电动汽车示范运行》一书具有很高的学术价值和实用价值，对于推动我国燃料电池电动汽车领域的技术创新和产业发展具有重要意义。
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。
燃料电池电动汽车
燃料电池+蓄电池十超级电容形式动力系统结构图
超级电容 燃料电池系统
蓄电池
驱动电动机
传动系
4．燃料电池与辅助蓄电池和超级电容 联合驱动的FCEV
这种结构的优点相比燃料电池+蓄电池的结 构形式的优点更加明显，尤其是在部件效率， 动态特性，制动能量回馈等方面。而其缺点也 一样更加明显： （1）增加了超级电容，系统质量将可能增加； （2）系统更加复杂化，系统控制和整体布置的
新能源汽车技术 第 3 页
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。
燃料电池系统
驱动电动机
传动系
新能源汽车技术 第 4 页
1．纯燃料电池驱动的FCEV
优点：
（1）结构简单，便于实现系统控制和整体布置； （2）系统部件少，有利于整车的轻量化； （3）较少的部件使得整体的能量传递效率高。 缺点： （1）燃料电池功率大、成本高； （2）对燃料电池系统的动态性能和可靠性提出了
很高的要求； （3）不能进行制动能量回收。
新能源汽车技术 第 5 页
2．燃料电池与辅助蓄电池联合驱动FCEV
该结构为一典型的串联式混合动力结构。 在该动力系统结构中，燃料电池和蓄电池一 起为驱动电机提供能量，驱动电机将电能转 化成机械能传给传动系，从而驱动汽车前进； 在汽车制动时，驱动电机变成发电机，蓄电 池将储存回馈的能量。
5．整车布置
燃料电池汽车在整车布置上存在以下关键问 题：
➢ 燃料电池发动机及电机的相关布置 ➢ 动力电池组的车身布置、氢气瓶的安全布置 ➢ 高压电安全系统的车身布置问题。
这些核心部件的布置，不仅要考虑布置 方案的优化及零部件性能实现的便利，还要 求相关方案必须考虑传统汽车不具备的安全 性问题。
新能源之燃料电池汽车-PPT文档资料
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。
燃料电池电动汽车的工作原理
燃料电池电动汽车的工作原理
燃料电池电动汽车是一种利用燃料电池作为能量来源，将氢气与氧气化学反应产生电能，驱动电机驱动汽车运行的车辆。
其工作原理如下：
1. 燃料供应：燃料电池电动汽车的关键是供应足够的氢气燃料。
氢气一般通过氢气储罐储存，并且可以通过加氢站或电解水等方式进行补充。
2. 燃料电池：燃料电池是将氢气和氧气进行化学反应，产生水和电能的装置。
这通常是通过聚合物电解质膜燃料电池（PEMFC）实现的。
在 PEMFC 中，氢气通过阳极（负极）
进入电解质膜，并且在电解质膜上发生氧化反应，释放电子。
电子通过外部电路流动，产生电流，为电动车提供动力。
氢气的过剩部分与来自氧气电极的氧气在阴极（正极）上发生还原反应，生成水。
3. 汽车驱动：电能由 PEMFC 产生后，通过控制器传输给驱动
电机。
驱动电机通过电能转换为机械能，推动汽车运行。
4. 辅助系统：燃料电池电动汽车还需要辅助系统来提供汽车运行所需的其他功能，例如电池组或超级电容器来存储与放出冲刺功率，车身电路以及电子控制单元等。
总体来说，燃料电池电动汽车利用燃料电池将氢气与氧气进行化学反应，产生电能，并通过驱动电机驱动汽车运行，从而实现零排放的环保出行。
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。
燃料电池电动汽车 车载氢系统 试验方法(第 1 号修改单)
燃料电池电动汽车车载氢系统试验方法(第 1 号修改单)【实用版6篇】目录（篇1）1.燃料电池电动汽车的概述2.车载氢系统的重要性3.试验方法的背景和目的4.试验方法的具体内容5.试验方法的应用和展望正文（篇1）一、燃料电池电动汽车的概述燃料电池电动汽车（Fuel Cell Electric Vehicles，简称 FCVs）是一种采用氢气作为燃料，通过燃料电池将氢气与氧气进行化学反应产生电能，驱动电动机进行行驶的新能源汽车。
与传统的内燃机汽车相比，燃料电池电动汽车具有零排放、低噪音、高能量转化效率等优点，被认为是未来新能源汽车的发展方向。
二、车载氢系统的重要性燃料电池电动汽车的动力来源是氢气，而氢气本身具有易爆、易挥发的特性，因此车载氢系统的安全性至关重要。
车载氢系统主要包括氢气的储存、输送、控制和安全监测等部分，是燃料电池电动汽车的关键组成部分。
三、试验方法的背景和目的为了确保燃料电池电动汽车车载氢系统的安全性能，需要对其进行严格的试验和检测。
试验方法（第 1 号修改单）旨在为燃料电池电动汽车车载氢系统提供一套统一、科学的试验方法和技术要求，以指导企业进行产品研发和生产，同时为政府部门提供监管依据。
四、试验方法的具体内容试验方法（第 1 号修改单）主要包括以下几个方面：1.氢气储存罐的试验：包括氢气储存罐的密封性能、耐压性能、泄漏检测等试验。
2.氢气输送系统的试验：包括氢气输送管道的耐压性能、泄漏检测、氢气流量控制等试验。
3.氢气控制系统的试验：包括氢气控制系统的控制精度、响应速度、故障诊断等试验。
4.氢气安全监测系统的试验：包括氢气浓度监测、温度监测、压力监测等试验。
五、试验方法的应用和展望试验方法（第 1 号修改单）为燃料电池电动汽车车载氢系统的研发、生产和应用提供了重要的技术支持。
随着我国氢能产业的快速发展，燃料电池电动汽车将逐渐成为新能源汽车市场的重要组成部分。
目录（篇2）1.燃料电池电动汽车的发展背景和优势2.车载氢系统的安全问题3.试验方法的重要性和目的4.联合国欧洲经济委员会的贡献5.我国在燃料电池领域的发展正文（篇2）一、燃料电池电动汽车的发展背景和优势燃料电池电动汽车（FCVs）作为一种新能源汽车，具有许多优点，如充气时间短、零排放、长续航等。
燃料电池电动汽车的结构与原理
燃料电池电动汽车的结构与原理
一 燃料电池电动汽车的结构
燃料电池电动汽车的结构与原理
3.根据电解质类型分类
燃料电 池系统
DC/DC 转换器
辅助动 力源
动力控 制单元
储能单 元
电动机
燃料电池电动汽车的结构与原理
1 燃料电池系统
(1)增压式燃料电池系统 (2)常压式燃料电池系统
燃料电池电动汽车的结构与原理
3 DC/DC转换器
燃料电池汽车采用的动力源有以下特性：燃料电池提供 的是直流电，不能用外电源充电，电流是单向流动的；辅助 动力源在充电和放电时，也以直流电的形式流动，但电流可 以可逆性流动。
燃料电池电动汽车的结构与原理
4 动力控制单元
燃料电池汽车的动力控制单元包括燃料电池系统控制、 DC/DC转换器控制、辅助动力源控制和电动机控制。燃料 电池系统控制就是控制燃料电池的燃料／氧化剂供给与循环 系统、水热管理系统，使燃料电池处于正常状态，能持续向 外供电。
燃料电池电动汽车的结构与原理
（1） 直接燃料式燃料电池汽车
燃料电池电动汽车的结构与原理
（1） 直接燃料式燃料电池汽车
燃料电池电动汽车的结构与原理
（1）直接燃料式燃料电池汽车
燃料电池电动汽车的结构与原理
（1） 直接燃料式燃料电池汽车
燃料电池电动汽车的结构与原理
（1） 直接燃料式燃料电池汽车
燃料电池电动汽车的结构与原理
燃料电池电动汽车的结构与原理
5 储能单元
燃料电池汽车的储能单元主要分为高压储氢瓶、液态储 氢瓶和金属储氢装置；当采用车载重整供氢时，储能单元为 向重整装置提供燃料的甲醇或汽油燃料箱。
燃料电池电动汽车的结构与原理
6 电动机
燃料电池电动汽车的结构原理教案
燃料电池电动汽车的结构原理教案关于燃料电池电动汽车的结构原理,可以概括如下教学内容:
一、组成部分
1. 燃料电池组:将氢气和空气化学能转化为电能的核心部件。
2. 氢气系统:储存和提供氢燃料的系统。
3. 电池组:辅助电源,提高动力性能。
4. 电机:利用电能带动汽车行驶的动力装置。
5. 电子控制系统:监控和优化所有部件协调运行。
二、工作原理
1. 氢气在燃料电池内与空气反应生成水,释放电子构成电流。
2. 电池组可在加速时提供额外电能,提升动力。
3. 电能传送至驱动电机,电机带动车轮转动。
4. 电子控制系统对氢燃料、电池、电机等进行精确控制和优化。
5. 制动时电机可反向工作,进行发电充电回收利用。
三、优点
高效、零排放、动力性强、油耗低等。
四、注意事项
氢气的安全携带和存储、电池的使用与维护等。
通过对燃料电池汽车的系统结构和工作原理的学习,可以全面了解其工作方式及优势。
这对推广这一新能源汽车具有重要意义。
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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。
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。
4、整车燃油经济性水平、车外噪声水平 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。
燃料电池发动机技术
1、集成度
燃料电池堆 国外 国内
质量功率密度 体积功率密度
1600W/kg
2700W/L
700W/kg
1000W/L
我国轿车用燃料电池发动机输出功率等级、功率密度等 性能参数明显低于国外同类型燃料电池汽车用燃料电池 技术性能。
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），不过将会产生极度 少的二氧化碳和氮氧化物。
1.2 燃料电池电动汽车的特 点
优势：
（1）工作效率高 以氢气为燃料的FCV效率可达到
50%——70%左右，甲醇重整产生氢气的FCV效率可达 30%左右，内燃机汽车的效率为11%左右。
（2）节能、环保 （3）结构简单和运行平稳
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。
3、车辆续驶里程 到目前为止，我国基本掌握了35MPa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，70MPa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。
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。
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
现ห้องสมุดไป่ตู้电动汽车技术
第四章 燃料电池电动汽车
主要内容
概述 燃料电池系统的组成和工作原理 燃料电池电动汽车的系统组成和
工作原理 燃料电池汽车的关键问题 典型的燃料电池车结构
1、概述
1.1 概念
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，直接变成电能获得。
我国燃料电池汽车面临着发展后劲不足，技术创新突破 难、产业化基础薄弱、专业人才缺乏等难题，严重阻碍 了我国燃料电池汽车技术进步。
1.3.1 国外燃料电池汽车发展现状
2009年，欧盟批准燃料电池和氢能技术项目行动计划， 计划拿出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，拟与企业 联合资助14亿欧元用于燃料电池汽车、氢能等关键技术 研发。
2、环境适应性 低温冷启动性能
3、可靠性及寿命
4、成本控制关键技术研究
国外一方面研究低铂燃料电池技术，减少催化剂用量，另一方 面研究催化剂抗毒性，降低其运行成本，同时还开发非铂催化剂来 代替贵重金属Pt。
高压储氢系统技术
目前国外主流燃料电池汽车车型均采 用70MPa的氢气存储和供给系统；
国内燃料电池汽车的高压氢气存储系 统压力仍然维持在35MPa水平，这一定程 度上影响了我国燃料电池汽车整车续驶里 程能力。
日本政府在过去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。2011年1月，包括丰田、本田、尼桑等在内的日本 13家汽车和能源企业共同决定在东京、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。
国内35MPa的氢气存储和供给系统中 的传感器、阀门等零件还依赖进口，直接 导致氢气存储与供给系统成本过高。
1.4 燃料电池车示例
燃料电池大客车
Fuel Cell Bus of Daimler-Chrysler
面临问题：
（1）造价高 （2）氢气的储存、制备和运输 （3）加氢站等基础设施建设
1.3 燃料电池汽车发展现状
在众多的新能源汽车中，燃料电池汽车因其具有零排放、 效率高、燃料来源多元化、能源可再生等优势而被认为 是未来汽车工业可持续发展重要方向，是解决全球能源 问题和气候变化的理想方案。
国际燃料电池汽车现已进入技术与市场示范阶段。
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。
1.3.3 国内外技术状态对比分析
燃料电池整车集成技术
1、燃料电池汽车车型开发平台
国外已经由基于传统车辆平台改造形成燃料电池车模式 走向为燃料电池汽车打造全新整车平台阶段，如本田汽 车公司Clarity，丰田汽车公司FCHV，戴姆勒奔驰公司FCell和通用公司Chevrolet Equinox。
在国内，以上汽股份、上海大众、一汽、长安、奇瑞等 公司为代表开发的燃料电池轿车均基于传统内燃机车辆 进行改制，尚未掌握燃料电池汽车专用车身开发、底盘 开发、底盘动力学主动控制等关键技术，与国外存在较 大差距。
燃料电池整车集成技术
燃料电池整车集成技术
2、车辆动力性能 主要受限于燃料电池功率输出水平和整车集成及轻
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。
1.3.2 国内燃料电池汽车发展现状
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。