燃料電池發(fā)動機（Fuel Cell Engines）是一種將氫氣和氧氣通過電化學(xué)反應(yīng)直接轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置。其過程不涉及燃燒，無機械損耗，能量轉(zhuǎn)化率高，產(chǎn)物只為電、熱和水，運行平穩(wěn)，噪音低。被稱為“環(huán)保發(fā)動機”。燃料電池發(fā)動機，將氫和氧經(jīng)過電化學(xué)反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)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)?？捎糜谲囕v、航空航天和水下等裝置的驅(qū)動動力電源和輔助動力。目前，有5種已知的燃料電池類型。其名稱與采用的相應(yīng)的電解質(zhì)有關(guān)。制氫過程中利用可再生能源可以實現(xiàn)清潔的能源生產(chǎn)。寧波氫能源實訓(xùn)室建設(shè)購買

在開發(fā)燃料電池汽車中仍然存在著技術(shù)性挑戰(zhàn),如燃料電池組的一體化,提高商業(yè)化電動汽車燃料處理器和輔助部汽車制造廠都在朝著集成部件和減少部件成本的方向努力,并已取得了明顯的進步。但與傳統(tǒng)的內(nèi)燃機轎車相比,燃料電池電動汽車采用“燃料電池+電動機”來代替?zhèn)鹘y(tǒng)車的“心臟”-發(fā)動機和燃油系統(tǒng)。燃料電池轎車的動力傳動系統(tǒng)發(fā)生較大的變化,主要表現(xiàn)在:電動機替代內(nèi)燃機成為驅(qū)動動力源;離合器與扭轉(zhuǎn)減振器被省略;多擋變速器通常被替換為減速器。因此,燃料電池汽車的動力傳動系統(tǒng)總體得到簡化。但在行駛時,燃料電池是主要的動力來源,蓄電池為輔助能量來源。汽車需要的功率主要由燃料電池提供?？梢哉f,車用燃料電池的選取,對于燃料電池汽車的性能至關(guān)重要。廣州氫能源實訓(xùn)室建設(shè)功能生產(chǎn)氫氣的多種方法包括水電解、化石燃料重整等。

氫燃料電池指的是氫通過與氧的化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生電能的裝置，氫燃料電池車的驅(qū)動力來自于車上的電動機，就像純電動車一樣。雖然“氫燃料電池”這五個字里面，有“電池”這兩個字，但實際上，它和我們?nèi)粘Ｓ玫哪欠N小電池，或者汽車上的鋰電池，都不太一樣。燃料電池其實是一個能把燃料中的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電裝置。所以這個“燃料電池”是需要不斷加入“燃料”才能產(chǎn)生電的，而這個燃料，較常見的就是氫。雖然任何能分解出氫氣的碳氫化合物，例如天然氣、醇、或甲烷等，都可以分解出氫，但分解的產(chǎn)物中含有二氧化碳，也就是不那么環(huán)保了，所以之后在汽車上使用的燃料電池，都是直接使用氫氣作為“燃料”，之后排出的就只有水和熱量，沒有任何污染。

除電堆以外，燃料電池發(fā)動機還需要一系列輔助系統(tǒng)才能實現(xiàn)其功能。其中控制系統(tǒng)通過高精度調(diào)節(jié)反應(yīng)氣體的壓力及流量等使得電堆中的反應(yīng)始終維持在輸出功率、溫度、濕度均合適的水平，保證發(fā)動機穩(wěn)定可靠工作；氫氣和空氣供給系統(tǒng)是為電堆提供合適壓力、溫度、濕度、流量的氫氣與空氣；水熱管理系統(tǒng)用于保持燃料電池內(nèi)部水平衡和熱平衡。此外，燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)配備由車載高壓儲氫瓶和配套閥件組成的車載氫系統(tǒng)用于儲存燃料，以及用于實現(xiàn)燃料電池與整車高壓之間解耦的DC/DC變換器。根據(jù)《中國氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書》，氫能將成為中國能源體系重要組成部分，2050年能源體系中占比約10%，氫氣需求量達6000萬噸，加氫站10000座以上，氫燃料汽車產(chǎn)量達500萬輛/年，行業(yè)發(fā)展前景廣闊。使用氫能技術(shù)可以減少大氣污染，改善環(huán)境狀況，促進可持續(xù)發(fā)展。

用作發(fā)動機燃料的氫氣，可通過甲醇重整等方法獲得。液態(tài)的甲醇便于被汽車加灌和配帶；甲醇能從許多種植物或化工廢料中提取，易于燃料站的設(shè)立；這些都有利于氫燃料在傳統(tǒng)發(fā)動機上的應(yīng)用。上世紀90年代，國內(nèi)外相繼有汽車廠研制出 100%燃燒甲醇的發(fā)動機。但這類發(fā)動機還停留在實驗室階段，沒有大范圍推廣。主要是由于甲醇的霧化條件、燃燒特性、儲能密度等與傳統(tǒng)燃料汽油、柴油不完全相同，相應(yīng)對發(fā)動機構(gòu)造要求也不同。各能源按照儲能密度大小排序為：汽油 > 甲醇 > 氫燃料電池 > 鋰系電池 > 傳統(tǒng) Pb 電池。汽油的發(fā)熱量是34778 k J，其能量密度約 13073 Wh·kg，遠大于其它能源。因此，以汽油為燃料的汽車連續(xù)行駛里程大、加速性能和爬坡性能好。在氫燃料中混合一定汽油(或柴油)，可以充分利用汽油的高儲能密度特性。氫能技術(shù)的不斷發(fā)展將促進能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整與優(yōu)化。寧波氫能源實訓(xùn)室建設(shè)購買

氫能技術(shù)還需要解決環(huán)保和安全等問題，保障其健康有序的發(fā)展。寧波氫能源實訓(xùn)室建設(shè)購買

氫燃料電池車的動力系統(tǒng)主要由以下幾部分構(gòu)成：（1）燃料口：氫氣燃料的加注口，直接連在氫氣儲罐上。（2）蓄電池：減速時幫助制動，并將部分機械能轉(zhuǎn)化為電能儲存起來；加速時釋放儲存的電能幫助加速。（3）高壓氫氣儲罐：內(nèi)部充滿高壓氫氣作為汽車的燃料。其內(nèi)部壓力一般為35MPa，少部分車輛可達到70MPa。（4）安全裝置：當(dāng)汽車發(fā)生碰撞或者氫氣泄露時，切斷燃料電池的氫氣供給。（5）PEMFC（質(zhì)子交換膜燃料電池）電堆：氫燃料電池車較關(guān)鍵部件，為電動發(fā)動機供電，保證汽車平穩(wěn)行駛。（6）發(fā)動機（電動）：汽車的直接動力源。（7）駕駛系統(tǒng)：連接駕駛室，控制車輛運行狀態(tài)。氫燃料電池動力驅(qū)動系統(tǒng)實訓(xùn)臺采用真實的 汽車新燃料動力（氫燃料電池）驅(qū)動系統(tǒng)實物為基礎(chǔ)，展示系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)和工作過程。適用于學(xué)校對氫燃料電池 汽車動力驅(qū)動系統(tǒng)的教學(xué)需要。寧波氫能源實訓(xùn)室建設(shè)購買