截至2020年底,全球氫燃料電池汽車保有量為32535輛,同比增長38%,韓國保有量達10906輛,位居全球一,美國為8931輛,我國氫燃料電池汽車保有量為7352輛排第三。燃料電池汽車關鍵關鍵部件或材料主要包括發(fā)動機、電堆和膜電極。從成本上看,燃料電池電堆約占燃料電池發(fā)動機的55%,而膜電極約占燃料電池電堆的65%。2020年,燃料電池商用車價格約為200萬/輛,隨著燃料電池系統(tǒng)生產規(guī)?;c燃料電池電堆關鍵零部件國產化,預計燃料電池汽車銷售價格將以每年10%的幅度下降。燃料電池發(fā)動機系統(tǒng):氫燃料電池汽車的關鍵為燃料電池發(fā)動機系統(tǒng),關系著整車運行的安全性,對燃料電池汽車是否具備成熟、可靠的性能表現(xiàn)具有重要影響。燃料電池發(fā)電技術可以增加發(fā)電能源的綠色部分,降低環(huán)境污染。徐州燃料電池整車動力系統(tǒng)解決方案
空氣供應子系統(tǒng)原理:空氣作為燃料電池的氧化劑,其過流量和壓力直接影響燃料電池堆的發(fā)濾電效率,當采用常壓供給燃料電池堆器空壓機調節(jié)閥時,燃料電池堆前的空氣增濕相對濕度要高,否則會導致膜電極失水,大幅度降低電池性能。采用加壓空氣供氣,電池組陰極的極化小于采用常壓空氣供應子系統(tǒng)原理燃料電池空氣的極化,即電池組的性能會上升。因此,低成本、低功耗、低質量體積比的空壓機已成為研究熱點。燃料電池汽車關鍵部分的燃料電池系統(tǒng)有燃料電池堆、氫氣循環(huán)系統(tǒng)、加濕器和空壓機這四個關鍵部件。其中空氣壓縮機的作用是根據(jù)燃料電池堆的輸出功率為燃料電池提供所需壓力和流量的空氣,對于燃料電池系統(tǒng)的性能有著重要的影響。增加氧氣的供氣壓力可以使燃料電池系統(tǒng)的功率密度增加、燃料電池堆效率提高、體積尺寸減小。徐州燃料電池整車動力系統(tǒng)解決方案氫能技術需要相關單位、企業(yè)和社會各方面共同努力,才能實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
在燃料電池車中,燃料電池系統(tǒng)由燃料電池組和輔助系統(tǒng)組成。燃料電池堆是關鍵部件,它將化學能轉化為電能為汽車提供動力。燃料電池系統(tǒng)除燃料電池堆外,還有四個輔助系統(tǒng):供氫系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)、水管理系統(tǒng)和熱管理系統(tǒng)。供氫系統(tǒng)將氫從氫氣罐輸送到燃料電池堆;由空氣過濾器、空氣壓縮機和加濕器組成的供氣系統(tǒng)為燃料電池堆提供氧氣;水熱管理系統(tǒng)采用單獨的水和冷卻劑回路來消除廢熱和反應產物(水)。通過熱管理系統(tǒng),可以從燃料電池中獲取熱量來加熱車輛的駕駛室等,提高車輛的效率。燃料電池系統(tǒng)產生的電力通過動力控制單元(“PCU”)傳到電動機,在電池的輔助下,在需要時提供額外的電力。
在應用前景方面,我國節(jié)能與新能源汽車產業(yè)規(guī)劃提出:至2020年氫燃料電池汽車應用規(guī)模超過2萬輛,2025年達到10萬輛,2030年達到100萬輛。據(jù)《中國氫能源及燃料電池產業(yè)白皮書》統(tǒng)計,全國22個地區(qū)有60多項氫能開發(fā)政策。預計到2050年,氫能將至少占領10%在中國終端能源系統(tǒng),其中氫燃料電池商用車到2050年將達到160萬輛,市場份額將接近37%,氫燃料電池乘用車到2050年市場份額將超過14%。這一系列的預測表明,氫燃料電池汽車的應用前景十分廣闊。氫燃料電池客車將成為真正意義上的高效、清潔汽車,這是減少碳排放、節(jié)約化石燃料應用的重要手段,氫燃料電池的應用將有效改善人類生活空氣質量,對環(huán)境保護及經濟的可持續(xù)發(fā)展有重要意義。氫氣存儲穩(wěn)定性較高,是儲存可再生能源的有效手段之一。
燃料電池系統(tǒng)是專門為燃料電池汽車設計,作為其主供電模塊的電源系統(tǒng),具有設計合理、功率密度高、可靠性好、效率高、環(huán)境友好等優(yōu)點。氫氣不含有碳,燃燒后不產生CO2。氫氣可以通過太陽能、風能等可再生能源獲得,被認為是理想的能源或能源載體。氫氣作為內燃機燃料時,極易實現(xiàn)稀薄燃燒,排放污染物少,熱效率高。早在100 多年前,英國科學家就提出用氫為燃料的理論,但這一理論主要用于利用氫反應發(fā)電的原理制成質子交換膜燃料電池。隨著氫燃料技術的進一步發(fā)展,出現(xiàn)了將氫氣直接作為發(fā)動機燃料的應用,這種氫燃料發(fā)動機驅動的汽車比上述電動車更符合“氫燃料汽車”或“燃氫汽車”的稱謂。氫燃料主要用于汽油發(fā)動機,國內外都有報道稱已研制成 100%使用氫燃料的汽車,但實際應用的氫燃汽車大多采用氫與汽油或柴油混合的燃料。氫氣發(fā)電的效率高、排放少、無噪音等特點,可以被普遍應用。宿遷燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)哪家便宜
氫能技術是一種環(huán)保、高效的能源形式,正逐漸被普遍應用。徐州燃料電池整車動力系統(tǒng)解決方案
燃料電池發(fā)動機,將氫和氧經過電化學反應將化學能轉變成電能的發(fā)動機系統(tǒng)。一般包括燃料電池堆、氣體輸配和回收系統(tǒng)、散熱和加濕系統(tǒng)、監(jiān)測和控制系統(tǒng)、氫氣安全系統(tǒng)、輔助電源、電能輸出系統(tǒng)。可用于車輛、航空航天和水下等裝置的驅動動力電源和輔助動力。因為燃料電池和鋰電池都被稱為電池,所以大家一般喜歡拿它倆進行比較,但將燃料電池稱為燃料電池發(fā)動機似乎更容易被理解,并且拿它與內燃機進行比較更為適合一些。二十世紀的汽車工業(yè)毫無疑問是內燃機的天下,以汽油、柴油或天然氣為燃料,通過“燃料”和“氧氣”燃燒(化學反應)將化學能轉為機械能驅動車輛。徐州燃料電池整車動力系統(tǒng)解決方案
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