燃料电池汽车专题培训课件
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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
新能源汽车第4章燃料电池电动汽车认知课件
2024/7/25
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。
2024/7/25
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
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
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
《燃料电池汽车》课件
《燃料电池汽车》 PPT课件
THE FIRST LESSON OF THE SCHOOL YEAR
目录CONTENTS
• 燃料电池汽车简介 • 燃料电池汽车的发展历程 • 燃料电池汽车的关键技术 • 燃料电池汽车的应用场景 • 燃料电池汽车的市场前景 • 燃料电池汽车的挑战与对策Βιβλιοθήκη 01燃料电池汽车简介
私人用车
01 02 03 04
随着技术的进步和消费者对环保的关注度提高，越来越多的消费者开 始考虑购买燃料电池汽车作为私人用车。
与传统汽车相比，燃料电池汽车具有更长的续航里程、更快的加氢速 度和更低的维护成本等优势。
此外，随着氢气基础设施的不断完善，燃料电池汽车的使用便利性也 在不断提高。
因此，未来燃料电池汽车在私人用车市场也有着广阔的发展前景。
电能的装置。
燃料电池汽车通过将氢气和氧气 在燃料电池中反应，产生电能来 驱动电机，从而驱动车辆行驶。
与传统内燃机汽车相比，燃料电 池汽车的排放物只有水蒸气，对
环境无害。
燃料电池汽车的优势
高能源利用效率
环保性
燃料电池汽车的能源利用效率可以达到 60%以上，远高于传统内燃机汽车的30% 左右。
燃料电池汽车的排放物只有水蒸气，对环 境无害，符合绿色出行的理念。
车载能量管理系统
车载能量管理系统是燃料电池汽车的能量管理核心，它负责协调燃料电池、动力电 池和其他用电设备的工作，确保汽车高效、稳定地运行。
车载能量管理系统的关键功能包括能量分配、能量回收、故障诊断和安全管理等。
车载能量管理系统的性能直接影响着燃料电池汽车的能效、动力性和安全性，因此 其研发和优化是燃料电池汽车发展的重要方向。
出租车
与城市客车类似，出租车也需要具备较大的承 载能力和续航里程，以满足出租出行的需求。
THE FIRST LESSON OF THE SCHOOL YEAR
目录CONTENTS
• 燃料电池汽车简介 • 燃料电池汽车的发展历程 • 燃料电池汽车的关键技术 • 燃料电池汽车的应用场景 • 燃料电池汽车的市场前景 • 燃料电池汽车的挑战与对策Βιβλιοθήκη 01燃料电池汽车简介
私人用车
01 02 03 04
随着技术的进步和消费者对环保的关注度提高，越来越多的消费者开 始考虑购买燃料电池汽车作为私人用车。
与传统汽车相比，燃料电池汽车具有更长的续航里程、更快的加氢速 度和更低的维护成本等优势。
此外，随着氢气基础设施的不断完善，燃料电池汽车的使用便利性也 在不断提高。
因此，未来燃料电池汽车在私人用车市场也有着广阔的发展前景。
电能的装置。
燃料电池汽车通过将氢气和氧气 在燃料电池中反应，产生电能来 驱动电机，从而驱动车辆行驶。
与传统内燃机汽车相比，燃料电 池汽车的排放物只有水蒸气，对
环境无害。
燃料电池汽车的优势
高能源利用效率
环保性
燃料电池汽车的能源利用效率可以达到 60%以上，远高于传统内燃机汽车的30% 左右。
燃料电池汽车的排放物只有水蒸气，对环 境无害，符合绿色出行的理念。
车载能量管理系统
车载能量管理系统是燃料电池汽车的能量管理核心，它负责协调燃料电池、动力电 池和其他用电设备的工作，确保汽车高效、稳定地运行。
车载能量管理系统的关键功能包括能量分配、能量回收、故障诊断和安全管理等。
车载能量管理系统的性能直接影响着燃料电池汽车的能效、动力性和安全性，因此 其研发和优化是燃料电池汽车发展的重要方向。
出租车
与城市客车类似，出租车也需要具备较大的承 载能力和续航里程，以满足出租出行的需求。
新能源汽车概论课件 3.3认知氢燃料电动汽车
21
19
任务3.3 认知氢燃料电动汽车 五、氢燃料汽车的发展趋势
1.氢燃料电池汽车行业发展现状
2021年9月30日，工业和信息化部在官方网站公示了申报第348批《道路机动车辆生产企 业及产品公告》新产品，吉利星际客车11米氢燃料电池客车赫然在列，这也是吉利星际客车首 辆氢燃料电池城间车，如图所示。吉利星际客车对“氢”市场的尝试发展大举迈进，从氢燃料 电池城市客车到城间客车，背靠有力政策，有节奏、有目标，精准瞄向未来市场，已经成为氢 燃料电池客车市场新生力量。
10
任务3.3 认知氢燃料电动汽车
二、氢燃料电池汽车的组成与工作原理
2.氢燃料汽车的工作原理
（1）氢燃料电池发电原理 燃料电池是一种不燃烧燃料而直接以电化学反应方 式将燃料的化学能转变为电能的高效发电装置。发电的 基本原理是: 电池的阳极( 燃料极) 输入氢气( 燃料) , 氢 分子( H2) 在阳极催化剂作用下被离解成为氢离子( H+ ) 和电子( e-) , H+ 穿过燃料电池的电解质层向阴极( 氧 化极) 方向运动, e-因通不过电解质层而由一个外部电 路流向阴极; 在电池阴极输入氧气( O2) , 氧气在阴极催 化剂作用下离解成为氧原子( O) , 与通过外部电路流向 阴极的e-和燃料穿过电解质的H+ 结合生成稳定结构的 水( H2O) , 完成电化学反应放出热量。
6
任务3.3 认知氢燃料电动汽车 二、氢燃料电池汽车的组成与工作原理
1.氢燃料电池汽车的组成
（2）燃料电池堆栈 氢燃料电池实际上是利用氢气在燃料电池堆里面与空气中的氧气反应，发电并排放出清
水，如图所示氢燃料电池工作原理。如果氢气的来源体系比较绿色，几乎是可以无限循环， 所以是非常环保的未来能源技术之一。
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任务3.3 认知氢燃料电动汽车 五、氢燃料汽车的发展趋势
1.氢燃料电池汽车行业发展现状
2021年9月30日，工业和信息化部在官方网站公示了申报第348批《道路机动车辆生产企 业及产品公告》新产品，吉利星际客车11米氢燃料电池客车赫然在列，这也是吉利星际客车首 辆氢燃料电池城间车，如图所示。吉利星际客车对“氢”市场的尝试发展大举迈进，从氢燃料 电池城市客车到城间客车，背靠有力政策，有节奏、有目标，精准瞄向未来市场，已经成为氢 燃料电池客车市场新生力量。
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任务3.3 认知氢燃料电动汽车
二、氢燃料电池汽车的组成与工作原理
2.氢燃料汽车的工作原理
（1）氢燃料电池发电原理 燃料电池是一种不燃烧燃料而直接以电化学反应方 式将燃料的化学能转变为电能的高效发电装置。发电的 基本原理是: 电池的阳极( 燃料极) 输入氢气( 燃料) , 氢 分子( H2) 在阳极催化剂作用下被离解成为氢离子( H+ ) 和电子( e-) , H+ 穿过燃料电池的电解质层向阴极( 氧 化极) 方向运动, e-因通不过电解质层而由一个外部电 路流向阴极; 在电池阴极输入氧气( O2) , 氧气在阴极催 化剂作用下离解成为氧原子( O) , 与通过外部电路流向 阴极的e-和燃料穿过电解质的H+ 结合生成稳定结构的 水( H2O) , 完成电化学反应放出热量。
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任务3.3 认知氢燃料电动汽车 二、氢燃料电池汽车的组成与工作原理
1.氢燃料电池汽车的组成
（2）燃料电池堆栈 氢燃料电池实际上是利用氢气在燃料电池堆里面与空气中的氧气反应，发电并排放出清
水，如图所示氢燃料电池工作原理。如果氢气的来源体系比较绿色，几乎是可以无限循环， 所以是非常环保的未来能源技术之一。
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”。
教学课件4.1 燃料电池汽车组成结构认知
学习单元4.1 燃料电池汽车组成结构认知
情境导入 学习目标 理论知识 拓展阅读 实践技能 学习小结 自主学习
4.1.1 燃料电池电动汽车的定义 4.1.2 燃料电池电动汽车的分类 4.1.3 燃料电池的类型 4.1.4 燃料电池的工作原理 4.1.5 燃料电池电动汽车组成结构与工作原理 4.1.6 燃料电池电动汽车的优缺点
2）碱性燃料电池(AFC)：采用氢氧化钾溶液 作为电解液。这种电解液效率很高（可达60-90 ％），但对影响纯度的杂质，如二氧化碳很敏 感。因而运行中需采用纯态氢气和氧气。如图 所示。
学习单元4.1 燃料电池汽车组成结构认知
4.1.3 燃料电池的类型
3）磷酸燃料电池(PAFC)：采用200℃高温下 的磷酸作为其电解质，很适合用于分散式的热 电联产系统。如图所示。
小王是某汽车4S店的服务顾问，客户张先生想了解下燃料电池汽 车与纯电动汽车在结构上有什么不同。假如你是小王，你能向张先生 介绍燃料电池汽车的组成结构吗？
学习单元4.1 燃料电池汽车组成结构认知
情境导入 学习目标 理论知识 拓展阅读 实践技能 学习小结 自主学习
➢ 1. 能通过查阅相关维修技术资料等方式获取车辆信息。 ➢ 2. 能叙述燃料电池汽车的定义、分类及特点。 ➢ 3. 能叙述燃料电池的类型和质子交换膜燃料电池的工作原理。 ➢ 4. 能叙述燃料电池汽车的工作原理。 ➢ 5．能认知燃料电池汽车结构组成。 ➢ 6. 能了解燃料电池汽车的优缺点。
学习单元4.1 燃料电池汽车组成结构认知
4.1.6 燃料电池电动汽车的优缺点
1.优点 与传统汽车、纯电动汽车技术相比，燃料电池电动汽车具有以下优点。 （1）零排放或近似零排放，绿色环保。 燃料电池电动汽车在本质上是一种零排放汽车，燃料电池没有燃烧过程，若以纯氢作燃料，通过 电化学的方法，将氢和氧结合，生成物是清洁的水；采用其他富氢有机化合物用车载重整器制氢作为 燃料电池的燃料，生成物除水之外还可能有少量的C02，但其排放量比内燃机要少得多，且没有其他污 染排放（如氧化氮、氧化硫、碳氢化物或微粒）问题，接近零排放。与传统汽车相比既减少了机油泄 漏带来的水污染，又降低了温室气体的排放。
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*
汽车工业发展也面临二氧化碳排放的巨大压力
世界石油平均价格（FOB）
欧美日汽车二氧化碳排放限值
•2009年9月胡锦涛 主席在联合国气候 变化峰会上承诺， 中国5年减排15亿吨 CO2。
•发达国家汽车行业 CO2排放量约占总排 放量25%左右。
•我国在售轿车百公 里油耗平均8.06升 ，相当汽车每公里 二氧化碳排放量为 161.2g。
*
（2）大气污染问题
• 我国城市环境污染治理仍然严峻。２０ ０６年全国监测的５５９个城市中，空 气质量达到三级标准的城市占２８．５ ％、劣于三级标准的城市占９．１％。 全国共有39个城市的空气质量低于三级。 有数据表明，机动车排放越来越成为城 市的主要大气污染源。
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燃料电池电动汽车历史
• 利用氢和氧在燃料电池中的反应发电的想法在160多年前 就有了，直到现在人们还在千方百计实现它。1839年英 国人威廉，罗伯特，格鲁夫爵士就已发现氢和氧的逆电解 反应，这就是燃料电池的基本原理。物理学家认为燃料电 池的发明可与德国人尼古拉斯.奥古斯特.奥托发明的四冲 程发动机相媲美。 燃料电池拥有其他动力系统没有的独特优点：产生电 能的过程不生产任何污染物，而且氢作为一种能源，尽管 是以水这样的化合物存在，但是取之不尽。这对于节约矿 物资源并减少二氧化碳排放十分重要。 将燃料电池作为辅助动力系统用于电动汽车，这就 是燃料电池电动汽车。
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燃料电池汽车优点
•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
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燃料电池汽车在国外的发展
• 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。
• 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：
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。
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通用Sequel燃料电池车
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本田燃料电池车FCX
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三菱燃料电池车“MITSUBISHI FCV”
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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。
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• 1.发展燃料电池汽车的必要性 • 2.燃料汽车工作原理与优点 • 3.燃料电池汽车在国内外的发展 • 4.简介车用燃料电池简介.
30000
25000
20000
货车
15000
客车
轿车
10000
5000
0 2010年 2015年 2020年 2025年 2030年
我国未来汽车保有量预测（单位：万辆）
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（1）能源问题
十几二十年之后，我国汽车的普及率完全可能接 近发达国家的水平。如果按欧洲的一半，即每千 人300辆计算，总保有量就是4.5亿辆。
按每辆汽车年消耗燃油1吨计（目前欧洲的水平 1.5吨，日本1吨，中国2.2吨），4.5亿辆车需要 4.5吨燃油。
有关专家预测，2020年国内的石油年产量可达到 1.8亿吨，如进口 2.7亿吨，共计4.5亿吨。如其中 2/3给汽车用，炼成燃油约2亿吨。汽车燃油存在2 亿吨以上巨大缺口。
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燃料电池汽车在国外的发展
日本
• 去年6月12日，日本自民党“资源能源战略调查会”提交议案《实现氢 社会政策建言》，提出了具体的氢燃料电池车普及目标和政策支持措 施。
• 同年6月19日，以上述提案为基础，日本经济产业省制定了从目前到 2040年的氢能源普及路线图
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燃料电池汽车在国外的发展
欧盟
• 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的研究之 后，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。
• 最新的例子是，今年5月13日，丰田汽车发布声明称与马 自达签署合作备忘录，实现双方商品、技术的互补。消息 人士透露，双方在技术领域的合作将主要涉及加速燃料电 池研发。
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燃料电池汽车在国外的发展
日本
• 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，已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。隶属于日本经济产业省的燃料电池商业 化组织（FCCJ）先后于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2011~2015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。
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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
2.25
70.0% 4.55
பைடு நூலகம்2005
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
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燃料电池汽车
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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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燃料电池汽车在国外的发展
日本
• 去年5月30日，日本经济产业省发布《氢燃料电池车普及促进策略》 ，将氢燃料、氢燃料电池车相关的国际技术标准引入日本国内，并将 其作为国内行业标准，从而使日本制造的氢燃料电池车更易于出口海 外。为此，日本经济产业省放松管制，修改《高压气体保安法》，将 每次补给的氢燃料压力上限由大约700个大气压提升至875个大气压 ，从而扩大氢气罐容量，将续驶里程提升20%。