宁波燃料电池发动机系统功能

燃料电池发动机单位质量能够输出的额定功率,单位为kW/kg或W/kg?质量比功率也称为功率密度,反映燃料电池系统轻量化设计水平,对汽车轻量化设计具有重要意义。体积比功率和质量比功率是燃料电池发动机的重要性能指标,能够反映其系统集成度。经济性是指燃料电池发动机在满足其他方面要求的前提下,尽可能少地消耗能源和成本的性能。经济性指标对于提高燃料电池汽车续驶里程?降低燃料电池发动机和燃料电池汽车的成本并促进其商业化具有重要意义。经济性主要指标包括:额定功率下的发动机效率?额定功率氢消耗率?怠速氢消耗率。有效氢利用率及单位功率成本等。氢能技术需要建设氢能基础设施，包括氢气生产、储存、运输和加注等环节。宁波燃料电池发动机系统功能

并联式的燃料电池混合动力系统的结构。这种构建通常在燃料电池和电机控制器之间安装了一个DC/DC变换器,燃料电池的端电压通过DC/DC变换器的升压或降压来与系统直流母线的电压等级进行匹配。这种系统与上述构架不同之处还在于,这种动力系统的设计没有考虑能量的回馈回收,因此系统虽然简单,但效率比较低下。尽管系统直流母线的电压与燃料电池功率输出能力之间不再有耦合关系,但DC/DC变换器必须将系统直流母线的电压维持在较适宜电机系统工作的电压点(或范围),对于交流电机驱动系统,通常还需要安装一个DC/AC转换器。目前这类构架系统只在一些小型或者实验的车上使用。西藏氢能技术服务解决方案氢气车的维护成本相对较低，具有较高的经济性和可持续性。

现有的燃料电池发动机的供气系统是由空压机实现进气压力和进气流量的控制的。供气系统具体依靠空压机或者鼓风机将空气吹进燃料电池发动机的各个电堆中，与供给的氢气进行电化学反应，生成电能和水。氢气来自于高压的氢气罐，经过两次减压之后依然持有一定压力从而顺利进入各个电堆，而空气需要经过空压机的鼓吹才能使得空气附带一定压力而进入各个电堆。空压机需要根据需求功率的变化来调节压缩量，保证电化学反应的均衡性。现有技术存在以下缺陷：这种方式首先需要空压机根据需求功率的变化不断变化工作模式，使得控制趋于复杂，并且空压机的寿命降低，同时会产生较大的噪音，降低车辆舒适性；其次很难保证各个电堆进气压力和进气量的一致性，不利于电化学反应过程的稳定进行，进而造成各电堆的功率不一致；另外，空压机针对变功率的调节较慢，使得发动机的功率响应较慢，进而制约燃料电池发动机全功率覆盖的发展。

根据氢燃料电池特性，质子交换膜氢燃料电池（PEMFC）是电动汽车的理想动力源，它将氢气和氧气通过电化学反应直接转化为电能，其过程不涉及燃烧，能量转化率高，产物只为电、热和水，运行平稳，噪音低，被称为“环保发动机”。氢燃料电池是实现氢能源产业化的关键环节，氢燃料电池汽车是我国新能源汽车战略的重要组成部分，也是氢燃料电池技术推广应用的重要领域。发达国家纷纷将其列入未来汽车先进动力的发展方向和国家战略，我国相关单位与各级地方相关单位先后出台了一系列政策，规划和引导氢燃料电池技术应用和市场的进一步发展。燃料电池是利用氢气发电的一种高效清洁能源技术。

在燃料电池车中，燃料电池系统由燃料电池组和辅助系统组成。燃料电池堆是关键部件，它将化学能转化为电能为汽车提供动力。燃料电池系统除燃料电池堆外，还有四个辅助系统：供氢系统、供气系统、水管理系统和热管理系统。供氢系统将氢从氢气罐输送到燃料电池堆；由空气过滤器、空气压缩机和加湿器组成的供气系统为燃料电池堆提供氧气；水热管理系统采用单独的水和冷却剂回路来消除废热和反应产物（水）。通过热管理系统，可以从燃料电池中获取热量来加热车辆的驾驶室等，提高车辆的效率。燃料电池系统产生的电力通过动力控制单元（“PCU”）传到电动机，在电池的辅助下，在需要时提供额外的电力。氢能技术可用于汽车、发电和加热等领域，其应用前景广阔。常州燃料电池整车动力系统方案

氢能技术的发展还需要解决一些技术难题，如储氢和运输问题等。宁波燃料电池发动机系统功能

除电堆以外，燃料电池发动机还需要一系列辅助系统才能实现其功能。其中控制系统通过高精度调节反应气体的压力及流量等使得电堆中的反应始终维持在输出功率、温度、湿度均合适的水平，保证发动机稳定可靠工作；氢气和空气供给系统是为电堆提供合适压力、温度、湿度、流量的氢气与空气；水热管理系统用于保持燃料电池内部水平衡和热平衡。此外，燃料电池发动机系统配备由车载高压储氢瓶和配套阀件组成的车载氢系统用于储存燃料，以及用于实现燃料电池与整车高压之间解耦的DC/DC变换器。根据《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》，氢能将成为中国能源体系重要组成部分，2050年能源体系中占比约10%，氢气需求量达6000万吨，加氢站10000座以上，氢燃料汽车产量达500万辆/年，行业发展前景广阔。宁波燃料电池发动机系统功能

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