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)的發(fā)展需要解決生產(chǎn)成本高、儲存和運輸成本高等問題。泰州燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)費用
空氣供應(yīng)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(diào)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(yīng)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(zhì)量體積比的空壓機已成為研究熱點。燃料電池汽車關(guān)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(guān)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。鎮(zhèn)江燃料電池整車動力系統(tǒng)企業(yè)控制氫氣制備成本是氫能技術(shù)推廣的重要技術(shù)難題。
燃料電池電動汽車是以氫氣為燃料,通過氫燃料電池產(chǎn)生電力來驅(qū)動的電動汽車,主要由高壓儲氫罐、驅(qū)動電機、燃料電池反應(yīng)堆等組成。燃料電池汽車工作原理與結(jié)構(gòu),燃料電池汽車工作原理,燃料電池汽車利用燃料電池產(chǎn)生出電能來帶動電機工作,由電機帶動汽車中的機械傳動結(jié)構(gòu),進而帶動汽車的前橋(或后橋)等行走機械結(jié)構(gòu)工作,從而驅(qū)動電動汽車前進。燃料電池汽車的動力系統(tǒng)有很多種,概括起來主要有純?nèi)剂想姵仳?qū)動系統(tǒng)和燃料電池與輔助動力源組成的混合驅(qū)動系統(tǒng)兩種形式,可以在燃料電池汽車上應(yīng)用的輔助動力源主要有動力蓄電池(traction battery,TB)超級電容器(utra-capacitor,U)?;旌蟿酉到y(tǒng)將燃料電池與輔助動力源相結(jié)合,燃料電池可以只滿足持續(xù)功率需求,借助輔助動力源不只可以提供加速、爬坡等所需的峰值功率,而且在制動時可以將回饋的能量存儲在輔助動力源中,以改進車輛的經(jīng)濟性。
燃料電池發(fā)動機主要部件包括電堆、發(fā)動機控制器、氫氣供給系統(tǒng)、空氣供給系統(tǒng)等。燃料電池電堆是發(fā)動機系統(tǒng)的關(guān)鍵部件,是燃料電池發(fā)動機的動力來源,對燃料電池發(fā)動機的關(guān)鍵性能和成本具有較大的影響。電堆的主要材料包括膜電極、雙極板、端板等,其中膜電極是燃料電池電堆的關(guān)鍵部件,對電堆的性能、壽命和成本具有關(guān)鍵影響,膜電極又可以分為催化劑、擴散層、質(zhì)子交換膜等。隨著終端領(lǐng)域的推廣,電堆產(chǎn)業(yè)發(fā)展快速。膜電極、雙極板、質(zhì)子交換膜雖然生產(chǎn)規(guī)模較小,但已有國產(chǎn)化能力。從國市場格局來看,行業(yè)目前屬于寡頭競爭,CR5占比50%。氫氣在空間探測等領(lǐng)域的應(yīng)用也有著普遍的前景。
氧氣供給系統(tǒng),作用是提供反應(yīng)所需的氧,可以是純氧,也可以用空氣。氧氣供給系統(tǒng)可以用馬達驅(qū)動的送風機或者空氣壓縮機,也可以用回收排出余氣的透平機或壓縮機的加壓裝置。水管理系統(tǒng),可以將陰極生成的水及時帶走,以免造成燃料電池失效。對于質(zhì)子交換膜燃料電池,質(zhì)子是以水合離子狀態(tài)進行傳導的,需要有水參與,而且水少了還會影響電解質(zhì)膜的質(zhì)子傳導特性,進而影響電池的性能。熱管理系統(tǒng),作用是將電池產(chǎn)生的熱量帶走,避免因溫度過高而燒壞電解質(zhì)膜。燃料電池是有工作溫度限制的。外電路接通形成電流時,燃料電池會因內(nèi)電阻上的功率損耗而發(fā)熱(發(fā)熱量與輸出的發(fā)電量大體相當)。熱管理系統(tǒng)中還包括泵(或風機)、流量計、閥門等部件。常用的傳熱介質(zhì)是水和空氣。氫氣車的運行成本相對較低,更適合長途出行和物流配送等領(lǐng)域的應(yīng)用。河南燃料電池整車動力系統(tǒng)企業(yè)
氫氣在儲能和航空航天等方面也有普遍應(yīng)用。泰州燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)費用
空氣供應(yīng)子系統(tǒng)的主要作用是對進入燃料電池的空氣進行過濾、增濕、壓力調(diào)節(jié)等方面的處理,保證燃料電池電堆陰極側(cè)溫度、濕度、壓力及流量在較佳范圍內(nèi)。氫氣供應(yīng)子系統(tǒng)也叫燃料處理系統(tǒng),其主要作用是把輸入的燃料進行增濕等相關(guān)處理,從而轉(zhuǎn)變成適于在燃料電池堆內(nèi)運行的富氫氣體,保證燃料電池堆陽極側(cè)溫度、壓力及流量(濕度),同時保證氫氣的利用率。水熱管理子系統(tǒng)用以維持燃料電池系統(tǒng)的熱平衡,可以回收多余的熱量,并在燃料電池系統(tǒng)啟動時能夠進行輔助加熱的系統(tǒng),保證燃料電池堆內(nèi)部快速到達適宜的溫度區(qū)間,同時保證陰陽極兩側(cè)在較佳的工作區(qū)域內(nèi)運行。泰州燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)費用