燃料電池發(fā)動機單位質(zhì)量能夠輸出的額定功率,單位為kW/kg或W/kg?質(zhì)量比功率也稱為功率密度,反映燃料電池系統(tǒng)輕量化設(shè)計水平,對汽車輕量化設(shè)計具有重要意義。體積比功率和質(zhì)量比功率是燃料電池發(fā)動機的重要性能指標,能夠反映其系統(tǒng)集成度。經(jīng)濟性是指燃料電池發(fā)動機在滿足其他方面要求的前提下,盡可能少地消耗能源和成本的性能。經(jīng)濟性指標對于提高燃料電池汽車續(xù)駛里程?降低燃料電池發(fā)動機和燃料電池汽車的成本并促進其商業(yè)化具有重要意義。經(jīng)濟性主要指標包括:額定功率下的發(fā)動機效率?額定功率氫消耗率?怠速氫消耗率。有效氫利用率及單位功率成本等。氫氣燃料電池汽車的推廣需要建立完善的充電基礎(chǔ)設(shè)施。寧波氫能技術(shù)服務(wù)工廠
而燃料電池是將“燃料”和“氧氣”進行“電化學(xué)反應(yīng)”將化學(xué)能先轉(zhuǎn)化為電能,再通過電能驅(qū)動車輛。同樣都是利用“燃料”和“氧化劑”進行反應(yīng)但兩者有著本質(zhì)的區(qū)別,在內(nèi)燃機的燃燒反應(yīng)中電子的運動是無序的,大量的化學(xué)能被轉(zhuǎn)化為熱能消耗掉了(內(nèi)燃機的效率約25%)。而在燃料電池的電化學(xué)反應(yīng)中電子是有序移動的(燃料電池的效率可達60%以上),后者的能量利用率更高。自古以來人類利用能源始終是從無序到有序,從不可控到可控的過程,所以若從宏觀的角度思考燃料電池代替內(nèi)燃機應(yīng)該是一種趨勢。除了廣為人知的氫以外,甲醇、天然氣、煤氣都可以成為燃料電池所需的“燃料”,但氫燃料能量密度高、排放清潔性好,依然是較主要的發(fā)展方向。燃料電池整車動力系統(tǒng)排名氫能技術(shù)的實現(xiàn)需要相關(guān)單位、工業(yè)和學(xué)術(shù)界的合作與支持。
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。
電堆性能低溫性能:一方面,在低溫環(huán)境下燃料電池性能將大幅下降。另一方面,燃料電池在反應(yīng)過程中依賴水,同時反應(yīng)也能生成水,在低溫環(huán)境下若水凍結(jié),則體積膨脹后可能會損傷膜電極組件。因此需要克服低溫冷啟動問題。續(xù)航能力:對于燃料電池汽車來說續(xù)航能力的多少意味著攜帶氫氣有多少。一般情況下1kg氫氣約產(chǎn)生18Kwh的電,一輛B級車百公里耗電也約為18kwh。若要實現(xiàn)600km的續(xù)航則需要6kg的氫氣(1000L氫為89.2g),折合約67200 L。常見的儲氫瓶一般能承受35MPa,因此則需要192 L的空間。普通汽車的油箱大小一般在35L~70L??梢娙魺o法增大儲氫瓶的氣壓,在不占用車內(nèi)空間的情況下,續(xù)航能力將明顯下降。因此將儲氫瓶提升至了70MPa。燃料電池產(chǎn)業(yè)有著很長的產(chǎn)業(yè)鏈,對材料、工藝、集成技術(shù)的基礎(chǔ)要求非常高,同時需要成熟的部件,如空壓機、增濕器、DCDC、傳感器作為配套??梢哉f燃料電池產(chǎn)業(yè)需要通過健壯工業(yè)體系來推動,而從目前的情況來依然還有很長的路要走。氫能技術(shù)需要相關(guān)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。
為保證燃料電池穩(wěn)定高效運行,同時提高氫氣利用率,通常采用氫氣循環(huán)的方法,即氫氣把電堆內(nèi)部生成的水帶出后,經(jīng)水氣分離裝置將液態(tài)水分離,再將氫氣循環(huán)送回到電堆陽極重復(fù)使用,同時對新鮮氫氣進行加濕。傳統(tǒng)循環(huán)泵在涉氫涉水環(huán)境下,易發(fā)生“氫脆”,氫循環(huán)泵在結(jié)構(gòu)和材料的設(shè)計上不同于傳統(tǒng)循環(huán)泵,技術(shù)難度要高很多,氫循環(huán)泵需要具備密封設(shè)計好(氫氣容易泄露)、耐水性強(經(jīng)過電堆反應(yīng)后剩余的氫氣帶有少量水蒸氣)、流量大(適應(yīng)大功率電堆)、壓力輸出穩(wěn)定(低壓轉(zhuǎn)為高壓)、無油(保證氫氣純度)等特點。氫循環(huán)泵難度較大,目前國內(nèi)產(chǎn)品處于研發(fā)驗證階段,尚不成熟,國內(nèi)系統(tǒng)企業(yè)主要是進口德國普旭氫循環(huán)泵,普旭在中國市占率達到90% 。氫能技術(shù)可以提高能源利用效率,減少能源資源消耗?;窗踩剂想姵卣噭恿ο到y(tǒng)購買
氫氣是一種安全、高效、環(huán)保的能源形式,對于推動全球可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。寧波氫能技術(shù)服務(wù)工廠
燃料電池電動汽車的動力系統(tǒng)由燃料電池發(fā)動機(發(fā)電系統(tǒng))、輔助動力源、DC/DC變換器、DC/AC逆變器和驅(qū)動電動機以及各相應(yīng)的控制器,再加上機械傳動與車輛行駛機構(gòu)等組成 。1.燃料電池發(fā)電機----(當(dāng)燃料電池系統(tǒng)用于給車輛做動力源時的稱呼)燃料電池發(fā)動機輔助系統(tǒng)包括氫氣供應(yīng)系統(tǒng)、空氣供應(yīng)系統(tǒng)、循環(huán)水系統(tǒng)(水熱平衡系統(tǒng))和控制系統(tǒng)。將其分成四個輔助子系統(tǒng)。(1)氫氣供應(yīng)子系統(tǒng)(2)空氣供應(yīng)子系統(tǒng)(3)循環(huán)水子系統(tǒng)(4)控制系統(tǒng)2.燃料電池發(fā)電機市場化所面臨的問題(安全性、穩(wěn)定性)。一:燃料電池電堆制造水平。第二:輔助設(shè)備制造水平與匹配技術(shù)。第三:系統(tǒng)控制。寧波氫能技術(shù)服務(wù)工廠