常见的氢燃料电池有PEMFC(质子交换膜燃料电池)和SOFC(固态氧化物燃料电池)两类。由于SOFC属于高温燃料电池,需要在500℃以上的温度工作,并随之带来启动时间长,部件寿命短的问题,因此不太适宜应用于普通的汽车产品上。目前绝大多数情况下,提到的燃料电池汽车指的是采用了PEMFC技术(工作温度约70℃)的车型。虽然燃料电池被给予了厚望,但从目前的情况看燃料电池在性能、寿命、成本以及基础设施成熟度上都存在着不小的瓶颈,分别导致了“不好用”、“不耐用”、“用不起”、“用不了”的问题。加氢站的建设成本非常高,一个站点预计需要投入500万以上,投资回收期很长。短期内增多加氢站数量也是较为困难的。氢能技术可以通过利用太阳能、废弃物、风能等,产生无污染的氢气能源。杭州燃料电池整车动力系统怎么样
对于大多数不了解的消费者来说,燃料电池车听起来极其复杂和精密。然而,当燃料电池车被分解成各个模块时,它其实是非常简单的。正因为这种简单性,燃料电池技术已经被普遍应用于各种车型。与大部分现代化汽车一样,燃料电池车由四个基本模块组成:动力系统、底盘、汽车电子系统和车身。动力系统通过燃料电池系统和电动机为汽车提供动力。这种能量来源于氢,氢储存在车辆的压力罐中。燃料电池堆将这些能量转化为电能,并由电池作为辅助一同驱动电动机。这与纯电动车的原理没有太大不同,但是燃料电池车的电池容量要小得多。因为纯电动车的电池用于储存驱动汽车所需的全部能量,而燃料电池车只需使用电池来辅助稳定燃料电池的输出功率:在功率需求较低时吸收额外的电力,在功率需求大时释放电力。西藏燃料电池整车动力系统排名氢能技术的关键是燃料电池技术,该技术利用氢气和氧气反应产生电能,从而驱动电动汽车等设备。
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及各相应的控制器,机械传动与车辆行驶机构等组成。燃料电池的反应机理是将燃料中的化学能不经过燃烧直接转化为电能,即通过电化学反应将化学能转化为电能,实际上就是电解水的逆过程,通过氢氧的化学反应生成水并释放电能。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,因此较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。燃料电池的反应不经过热机过程,因此其能量转换效率不受卡诺循环的限制,能量转化效率高;它的排放主要是水非常清洁,不产生任何有害物质。因此,燃料电池技术的研究和开发备受各国相关单位与大公司的重视,被认为是21世纪的洁净、高效的发电技术之一。
燃料电池汽车的结构有多种形式,按照驱动形式,其可分为纯燃料电池驱动和混合驱动两种形式。目前燃料电池电动汽车绝大多数采用的是混合式燃料电池驱动系统,即以燃料电池系统作为主动力源,又增加了蓄电池组或超级电容作为辅助动力源。燃料电池可以只满足持续功率需求,借助辅助动力源提供加速、爬坡等所需的峰值功率,而且在制动时可以将回馈的能量存储在辅助动力源中。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 。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。
直接燃料电池混合动力系统式结构中采用的电力电子装置只有电机控制器,燃料电池和辅助动力装置都直接并接在电机控制器的入口。辅助动力装置扩充了动力系统总的能量容量,增加了车辆一次加氢后的续驶里程;扩大了系统的功率范围,减轻了燃料电池承担的功率负荷。这种插电式混合动力汽车将有效的减少氢燃料的消耗。另外,辅助动力装置的存在使得系统具备了回收制动能量的能力,并且增加了系统运行的可靠性。燃料电池和辅助动力装置之间对负载功率的合理分配还可以提高燃料电池的总体运行效率。在系统设计中,可以在辅助动力装置和动力系统直流母线之间添加了一个双向DC/DC变换器。使得对辅助动力装置充放电的控制更加灵活、易于实现。由于双向DC/DC变换器可以较好地控制辅助动力装置的电压或电流,因此它还是系统控制策略的执行部件。氢能技术的发展需要解决生产成本高、储存和运输成本高等问题。海南氢能源实训室建设排名
发展氢能技术可以促进能源的多元化,增强国家的能源安全。杭州燃料电池整车动力系统怎么样
燃料电池车提供了与传统燃油车类似的加油体验 — 不需要充电站基础设施,而这种充电站基础设施在住宅区和高速公路沿线是很难实现的。纯电动车及其充电站基础设施的全方面商业化将对电网系统产生影响。英国国家电网预测,到2050年,电动车的电力需求将在45太瓦时左右,约占全国电力需求的10%。不同类别的燃料电池车已经开始逐步进入了原型设计和生产阶段,经过相关单位和业内人士多年的努力,现在几乎所有车辆类型都有燃料电池车的产品或原型。对于乘用车而言,燃料电池车已经可以进行商业化应用了,但由于加氢基础设施有限,且购置成本高,因而当前使用率仍较低。在商用车领域,叉车、公交车、轻型和中型卡车一直处于燃料电池商用车应用的前沿。杭州燃料电池整车动力系统怎么样