氢燃料电池车 ppt课件

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氢燃料汽车产品研发技术的焦点
• 方案2：增程器（氢燃料电池发电系统）总成。这是目前讨论比较热的 话题，也可以细分2大类：
• 方案2.1 纯氢气瓶直接上车。要求通过工厂生产（提纯5个9以上的纯 氢 9产以），上，在的加三纯压水氢到示的7范0加运M压p营a（，的释再公压通交）过为及车此运载方输电案工堆) 程系是统非总常成困发难电的。；其(佛难山点飞是驰，生5个
• 方案1：增程器（内燃机发电系统）总成由原来的烧油（或非氢 气）发电，升级为烧氢气发电。历史上有过国外大公司开发过氢 燃料发动机，但是基本上没有成功。如果今天不是动力发动机， 而是定位为增程器（烧氢气的内燃机发电系统）总成，其难度会 小得多，目前国内已经有一些公司在开展这一个工作了。其效果 如何，有待观察。
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车载醇氢燃料电池发电系统
解决锂电池-40℃下无法充放电的问题
• 博能甲醇重整燃料电池系统提供热能
热功率在20-30kW之间！
由于我们使用“高温燃料电池”，电 堆发电时热交换器的排热温度在140 度左右，该热能可以被充分利用给锂 电池加热，并提供给车内加热。
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车载醇氢燃料电池发电系统
路回到阴极的过程形成了直流电。
在此系统中氢气即产即用，无高温高压，安全可靠！
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甲醇氢燃料电池技术概述
排放优势
• 无PM2.5排放，环保性能优于任何内燃机
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甲醇氢燃料电池技术概述
排放优势
• CO2排放低于现阶段的纯电动排放，低碳！
1.4 1.26
1.2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0 汽油
每度电kwh对应的CO2排放量
(单位：kg/kwh)
1.18 0.95
0.84
0.53
0.236
柴油
煤电
天然气
纯电电池
甲醇
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欲让现在的电力平均 排放水平达到甲醇的 水平，需要将煤炭火 力发电的比例降低到 45%以下！
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甲醇氢燃料电池技术概述
运行成本优势
• 与现有汽车相比，每百公里的使用成本最低！
•
储氢容量：3-4kg
•
储氢罐：约100升
•
加氢时间：＜5min
•
动力电机：五洲龙永磁同步电机系统
•
整车控制器：五洲龙
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甲醇重整氢燃料电池发电系统
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甲醇氢燃料电池技术概述
• 将甲醇和水的混合液在设备内重整为H2和CO2，将此气体导 入燃料电池电堆（Fuel Cell Stack），在电堆内，氢气在 阳极碰到催化剂，分离成电子和质子，质子透过质子膜PEM， 与阴极的氧气及电子结合生成水蒸汽。电子从阳极经外部电
2.04元/kWh
单位电价 （元/kWh）
0.96 元/kWh2.5
2.04
2
1.6
1.5
0.96
1
0.5
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传统燃油
纯电动
甲醇燃料电池
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车载醇氢燃料电池发电系统
解决电池太重问题
• 减掉现有纯电动大巴一半的锂电池：
锂电池
控制器
电机
540V, 600Ah 324 kWh, 3600 kg
燃料电池
甲醇箱
约800 kg， 492 kWh, 330kwh储量 2600 kg
约1800kg，约 162kwh储量
控制器
电机
1.省下50%的电池，车体减重1吨 2. 电量从324kWh增加到492kWh，提高 了50%
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车载醇氢燃料电池发电系统
解决电池体积太大的问题
• 节约大量车内目前储放电池的空间：
• 方案2.2 甲醇上车，通过车载重整装置制氢，再通过车载电堆总成发出 电来。其难点是，重整制氢装置上车的可靠性保障是非常困难的，要 与汽车同生命周期生命，还有大量的工作要做。（吉利商用车与五洲 龙合作的甲醇客车2016年11月面市)
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氢燃料电池汽车发展现状
• 丰田计划在2020年东京奥运会和残奥会到来之前，在东京地区引 进100多辆氢燃料电池巴士（FC巴士）。丰田FC巴士是在丰田和 日野汽车有限公司共同研发燃料电池巴士后的成果。使用高容量 的外部供电系统，包括9千瓦最大供电输出,以及235千瓦时的电力 供应容量。
新能源车的发展方向是纯电驱动
• （1）目前增程式电动车车载内燃机产生的动力不再直接参与汽车的驱动， 驱动汽车的唯一动力源是车载电机；
• （2）车载电机能量来源，重点提倡由车外电源提供，在动力电池比能量这 个瓶颈没有显著的突破条件下，提倡使用增程器（内燃机发电系统）总成对 纯电动汽车进行补电；
• （3）增程器（内燃机发电系统）总成，如果使用的石化燃料，环保必须符 合法律、法规要求；
解决锂电池充电时间太长的问题
1. 仅须3分钟即可加注好甲醇，300kWh满足全天需求
2. 中国石化已建成2000多个甲醇站，数目正在扩大中
3. 无甲醇供应的地区，可以通过“槽罐车”在充电站停放 的方式供应甲醇
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• 2. 最高车速：100km/h
• 3. 0-50km/h加速时间：＜10s
• 4. 最大爬坡度：≥24%
• 5. 续驶里程：≥400km
• 6. 充电时间：无需充电
•
车身：按微面车造型
•
动力电池组：约8kw.h，主要用于给电机提供最大功率
•
燃料电池配置：静输出功率：＞5kw
•
输出响应时间：＜30s
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燃料电池科技进步
• 燃料电池科技进步也非常快，燃料电池膜电极就如电脑的芯片， 进步非常快，以前一个千瓦需要3克，现在0.3克，降低了10倍。 现在看到图上是微观的。另外是燃料电池电堆技术出现重大突破， 每升3个千瓦以上。
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燃料电池物流车
•
整车主要技术指标：
• 1. 车长：4020mm
• 丰田2014年底推出的氢燃料电池汽车Mirai，续驶里程650Km,
• 本田FCV燃料电池车Clarity采用燃料电池技术，以氢为燃料，最大 功率约100kW，续航里程将超过700km，充氢燃料仅需3分钟，预 计2017年上市。
• 佛山飞驰产燃料电池公交车2016年10月在佛山投放7辆。
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• （4）使用氢燃料电池作为增程器，给车载蓄电池补电，就不存在环保问题。 发展氢燃料电池汽车是客观要求和必然趋势。
• （5）纯电驱动的汽车外接电源充电功能，必须保留是基本要求
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氢燃料汽车产品研发技术的焦点
• 氢燃料汽车产品研发技术的焦点是增程器（氢燃料发电系统）总 成的开发方案如何设计。