四川氢能技术服务方案

在开发燃料电池汽车中仍然存在着技术性挑战,如燃料电池组的一体化,提高商业化电动汽车燃料处理器和辅助部汽车制造厂都在朝着集成部件和减少部件成本的方向努力,并已取得了明显的进步。但与传统的内燃机轿车相比,燃料电池电动汽车采用“燃料电池+电动机”来代替传统车的“心脏”-发动机和燃油系统。燃料电池轿车的动力传动系统发生较大的变化,主要表现在:电动机替代内燃机成为驱动动力源;离合器与扭转减振器被省略;多挡变速器通常被替换为减速器。因此,燃料电池汽车的动力传动系统总体得到简化。但在行驶时,燃料电池是主要的动力来源,蓄电池为辅助能量来源。汽车需要的功率主要由燃料电池提供。可以说,车用燃料电池的选取,对于燃料电池汽车的性能至关重要。氢能技术可用于汽车、发电和加热等领域，其应用前景广阔。四川氢能技术服务方案

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。四川氢能技术服务方案氢气在空间探测等领域的应用也有着普遍的前景。

燃料电池主要分为六大子系统，其中燃料电池堆是整个系统的电化学反应场所，其他子系统相互协调确保为电堆电化学反应能够正常、高效、可靠的工作。1.电堆，电堆作为氢燃料电池发动机的关键部件，氢气与氧气发生化学反应产生电能的场所。电堆由双极板和膜电极两大部分组成，催化剂、质子交换膜和碳布/碳纸构成了膜电极。2.氢气供给循环系统。氢气供给循环系统是由减压阀、电磁阀和氢气回流泵、氢气浓度传感器及管路组成。来自气瓶中的高压氢气经过减压阀使得氢气压力降低，通过电磁阀控制氢气进入电堆，氢气回流泵将电堆反应后剩余的氢气回收重新输入电堆中，提高氢气能源利用率。

燃料电池空压机：空压机有以下几点性能要求:1)效率高。燃料电池空压机的动力由燃料电池的输出的电能提供,在辅助功耗中占比高达80%。如果空压机效率过低会严重降低燃料电池系统的性能。2)无油。燃料电池堆中的质子交换膜对油污十分敏感，如果不在无油环境下工作可能会因催化剂中毒而导致质子交换膜失效。3)质量轻、体积小。车载燃料电池空压机要安装在汽车上，如果体积过大则会占据大量空间，影响整车的布置；而质量过大则会增加整车惯性,影响起步加速和制动性能。4)动态响应快。车载燃料电池的功率变化频繁,所以空压机应尽量做到无延迟地对流量和压力进行调整，以能够跟踪输出功率的变化。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。

现有的燃料电池发动机的供气系统是由空压机实现进气压力和进气流量的控制的。供气系统具体依靠空压机或者鼓风机将空气吹进燃料电池发动机的各个电堆中，与供给的氢气进行电化学反应，生成电能和水。氢气来自于高压的氢气罐，经过两次减压之后依然持有一定压力从而顺利进入各个电堆，而空气需要经过空压机的鼓吹才能使得空气附带一定压力而进入各个电堆。空压机需要根据需求功率的变化来调节压缩量，保证电化学反应的均衡性。现有技术存在以下缺陷：这种方式首先需要空压机根据需求功率的变化不断变化工作模式，使得控制趋于复杂，并且空压机的寿命降低，同时会产生较大的噪音，降低车辆舒适性；其次很难保证各个电堆进气压力和进气量的一致性，不利于电化学反应过程的稳定进行，进而造成各电堆的功率不一致；另外，空压机针对变功率的调节较慢，使得发动机的功率响应较慢，进而制约燃料电池发动机全功率覆盖的发展。氢能技术的市场规模正在逐渐扩大，预计在未来几年内将迎来快速发展。四川氢能技术服务方案

氢气燃料电池技术是一种可持续的能源发展方向。四川氢能技术服务方案

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。四川氢能技术服务方案

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