海南燃料电池发动机系统方案

燃料电池主要分为六大子系统，其中燃料电池堆是整个系统的电化学反应场所，其他子系统相互协调确保为电堆电化学反应能够正常、高效、可靠的工作。1.电堆，电堆作为氢燃料电池发动机的关键部件，氢气与氧气发生化学反应产生电能的场所。电堆由双极板和膜电极两大部分组成，催化剂、质子交换膜和碳布/碳纸构成了膜电极。2.氢气供给循环系统。氢气供给循环系统是由减压阀、电磁阀和氢气回流泵、氢气浓度传感器及管路组成。来自气瓶中的高压氢气经过减压阀使得氢气压力降低，通过电磁阀控制氢气进入电堆，氢气回流泵将电堆反应后剩余的氢气回收重新输入电堆中，提高氢气能源利用率。氢能技术需要加强国际合作，共同推动技术的发展和推广。海南燃料电池发动机系统方案

电堆性能低温性能：一方面，在低温环境下燃料电池性能将大幅下降。另一方面，燃料电池在反应过程中依赖水，同时反应也能生成水，在低温环境下若水冻结，则体积膨胀后可能会损伤膜电极组件。因此需要克服低温冷启动问题。续航能力：对于燃料电池汽车来说续航能力的多少意味着携带氢气有多少。一般情况下1kg氢气约产生18Kwh的电，一辆B级车百公里耗电也约为18kwh。若要实现600km的续航则需要6kg的氢气（1000L氢为89.2g），折合约67200 L。常见的储氢瓶一般能承受35MPa，因此则需要192 L的空间。普通汽车的油箱大小一般在35L~70L。可见若无法增大储氢瓶的气压，在不占用车内空间的情况下，续航能力将明显下降。因此将储氢瓶提升至了70MPa。燃料电池产业有着很长的产业链，对材料、工艺、集成技术的基础要求非常高，同时需要成熟的部件，如空压机、增湿器、DCDC、传感器作为配套。可以说燃料电池产业需要通过健壮工业体系来推动，而从目前的情况来依然还有很长的路要走。湖北氢能源实训室建设采购氢气燃料电池汽车是未来汽车发展的一个重要方向。

氢燃料电池车，就是使氢或含氢物质与空气中的氧在燃料电池中反应产生电力推动电动机，由电动机驱动的车辆。氢燃料电池车通过化学作用发电产生电能，更像是一个“发电厂”。氢燃料电池车是以氢燃料电池产生的电能为电动机供电，以电动机做的功作为动力的。燃料电池工作电压迅速升高时，碳载体表面的铂催化剂会发生溶解，当工作电压降低时铂催化剂又会沉积下来，反复的电压波动带来催化剂的团聚，造成燃料电池催化剂活性表面积的下降，从而造成性能的下降。希望燃料电池的工作状态是在较高效率点附近。如下图所示，我们从氢气发电效率的角度看，希望至少是在40%以上的区域去利用，否则发电效率低。

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。使用氢能技术可以减少大气污染，改善环境状况，促进可持续发展。

燃料电池电动汽车的动力系统由燃料电池发动机（发电系统）、辅助动力源、DC／DC变换器、DC／AC逆变器和驱动电动机以及各相应的控制器，再加上机械传动与车辆行驶机构等组成 。1.燃料电池发电机----（当燃料电池系统用于给车辆做动力源时的称呼）燃料电池发动机辅助系统包括氢气供应系统、空气供应系统、循环水系统(水热平衡系统)和控制系统。将其分成四个辅助子系统。（1）氢气供应子系统（2）空气供应子系统（3）循环水子系统（4）控制系统2.燃料电池发电机市场化所面临的问题（安全性、稳定性）。一：燃料电池电堆制造水平。第二：辅助设备制造水平与匹配技术。第三：系统控制。生产氢气的多种方法包括水电解、化石燃料重整等。安徽氢能技术服务功能

氢气燃料电池汽车可以有效解决城市交通中的污染和拥堵问题。海南燃料电池发动机系统方案

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。海南燃料电池发动机系统方案

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