车用燃料电池技术分析

近年来,随着科研技术人员对新能源汽车的不断研发,车用燃料电池技术也同时不断地更新换代,其目的就是提高车用燃料电池的质量,减少传统汽车燃料消耗所带来的环境污染。该文首先对广泛使用的几种车用电池在技术、优缺点方面进行了分析、比较。其次科学地分析了氢燃料电池的直排流通模式、死端模式,以及基于清洁能源的典型车用燃料系统——氢燃料电池氢气供应系统的工作原理和各项性能。通过对比,证明氢燃料电池氢气供应系统的安全性、可靠性及其在目前车用燃料电池方向上具有独特优势。最后该文对未来燃料电池的发展进行了展望。     

日本建立世界上首部燃料电池汽车安全与环境标准

日本国土交通省近期修改了在《道路货运汽车法》中的标准以及其它相关标准，以改进燃料电池汽车的安全和环境性能。新标准是世界上首部燃料电池汽车（FCV）标准，已于5月31日生效。对标准的修改使压缩氢燃料电池汽车的模型有可能获得许可。修改过的条款在氢气安全标准的基础上，规定了一些技术要求，如：     

车载甲醇重整制氢燃料电池系统建模与供氢管理

针对车载甲醇重整制氢燃料电池汽车在实际运行过程中氢气需求问题,设计了面向控制的供氢策略。首先基于Matlab/Simulink平台,搭建了甲醇重整制氢燃料电池系统和整车仿真模型。结合实际工况中整车对燃料电池提出的动态功率需求,以甲醇消耗最低为目标,提出一种基于时间序列指数预测算法提前预知燃料电池耗氢速率进而实时调整重整系统的甲醇供应量的策略。C-WTVC工况仿真结果表明,该策略可使综合等效醇耗降低1.47%。此外,考虑到工况频繁变化会降低甲醇重整效率,进一步设计了一种基于规则的供氢管理策略,维持甲醇重整器运行在高效率区,C-WTVC工况下综合等效醇耗降低3.82%。     

我国科学家在氢燃料电池CO中毒去除研究取得突破

<正>氢燃料电池汽车是以氢气为燃料的新能源清洁动力汽车,具有"零"排放、能量转化效率高的显著优势,是未来新能源汽车发展的主要方向之一。然而现阶段,制约氢燃料电池汽车的推广和普及的关键难题之一就是氢燃料电池的CO中毒问题。针对该关键性科学难题,在"大科学装置前沿研究"重点专项等的支持下,中国科学技术大学的路军岭、韦世强及杨金龙等     

均衡条件下加氢站的选址定容优化

目前氢燃料电池汽车逐渐被推广开,而燃料电池汽车充氢的加氢站十分匮乏.为了解决加氢站的选址定容问题,采用了多主体均衡优化方法,对市场均衡约束下的多位投资者投资加氢站的选址定容问题进行了研究.在研究的过程中,重点突出了为满足加氢服务长期均衡发展,投资者均是在充分分析了其他投资者可能的投资行为和氢燃料电池汽车驾驶员偏好的基础上做出的投资决策.     

燃料电池汽车的氢耗分析模型与应用

为便于定量分析燃料电池汽车的氢耗影响因素和整车氢耗潜力,文中基于燃料电池汽车行驶时内部的能量流动关系,首先定义平均综合传动效率并提出理论氢耗计算分析模型.通过对氢耗的多种影响因素进行分析,进一步得到理论氢耗增量模型.最后基于advi-sor自带的燃料电池汽车模型,通过理论和仿真分析量化了滚动阻力系数、传动系机械效率、电机效率、燃料电池效率对整车经济性的影响.此外,基于各影响因素未来可能达到的极限状态,通过仿真得氢耗潜力为0.6 kg/100 km.不同因素的量化分析和氢耗潜力的确定不仅对燃料电池汽车动力系统前期研发有重要指导意义,而且在实车开发期间可为部件选择和参数标定提供优化方向.     

日本研制出以压缩氢为燃料的电池汽车

日本本田公司最近研制出一辆使用压缩氢为燃料的燃料电池汽车。该车11月将被送到美国加利福尼亚参加路面耐久性试验。     

燃料电池车加氢及续驶里程测试典型问题研究

燃料电池汽车加氢目前受到标准法规限制,且会对整车续驶里程产生较为重要的影响,对其研究极为必要.同时,由于目前国内所采用的燃料电池汽车构型基本为氢-电混合动力系统,工况变化多样,且续驶里程测试的截止判断方法不一,将会影响其结果的准确性.针对上述问题,借助国家级第三方检测机构平台优势,利用某燃料电池MP V车型进行实车加氢和续驶里程试验,聚焦车辆加氢、补氢、续驶里程测试条件及结果的典型问题,展开相关研究.     

氢能源推动未来汽车

近年来，由于越来越多的混合动力汽车与生物燃料车逐渐投入市场，使得环保汽车的份额正在不断扩大。更值得期待的是，在不远的将来会出现更多能够采用被称为“终极清洁能源”的氢气作为燃料，制造出更加清洁的新一代环保汽车。其实，现有的依靠电能驱动的“燃料电池车”，以及靠燃烧氢气行进的“氢发动机汽车”，都已经采用氢作为能源。     

基于锂离子超级电容器的燃料电池混合动力系统能量管理研究

针对目前较为成熟的氢燃料电池汽车动力系统构型和能量管理中存在的不足,提出一种基于锂离子超级电容器和氢燃料电池的模糊控制策略的燃料电池汽车能量管理方法。改进的能量管理方法在传统蓄电池作为辅助电源基础上,运用了锂离子超级电容器,其拥有更大的功率密度和出色的能量密度,可以更好地满足汽车动力性需求。同时将传统功率跟随控制策略进行修改,采用模糊控制策略对新动力系统进行控制,在满足整车动力性的同时有效地提高了燃料经济性,且SOC和燃料电池负载变化情况都有明显改善。     

铝颗粒与水反应产氢影响因素及抑制

铝颗粒可与水发生产氢反应,氢气可以带来火灾爆炸的风险.通过开发的铝水反应测试仪,系统研究了不同铝水质量比、不同温度对氢气产生量及最大产氢速率的影响,并提出了particle surface modification(PSM) 方法抑制铝水产氢反应的进行.通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和能谱分析(EDS)对反应前后的铝颗粒进行表征,明确了相关反应机理.PSM方法成本低,并且可以有效地抑制产氢,可以为相关工程项目提供本质安全化的抑制产氢方法.     

氢气复合器与点火器消氢效率与安全性

氢气点火器与氢气复合器是两种消除严重事故安全壳内氢气的设备。以火焰加速准则和燃爆转变准则为基础,利用GA SFLOW程序对影响氢气点火器与复合器的消氢效率和使用安全性的因素:水蒸气浓度和氢气释放速率,进行了研究。结果表明,水蒸气能够有效抑制氢气火焰加速和氢气从燃烧向爆炸的转变;在氢气释放速率较高的情况下,氢气复合器不能够快速有效地消除氢气;采取氢气复合器结合点火器的方式可以安全、有效地降低氢气燃烧带来的风险。     

中国氢能发展的思考

 氢能应用是化解电力行业电量结构性过剩的重要手段,也是改善中国环境、降低大气污染物排放的重要技术方向。氢能燃料电池车辆的规模化应用推动氢能产业逐步进入高速发展期。本文基于大量行业调研及国内外经验教训总结,从氢能制取、存储、运输、安全和应用等方面,总结了中国氢能产业的发展现状,并对中国氢能产业的多元化发展提出了意见和建议。     

加氢站风险评价研究现状与进展

伴随着世界各国氢燃料电池车示范项目的实施,与之配套的氢能基础设施--加氢站也在全球范围内迅速发展.作为一种新兴的能源基础设施,能否为公众提供足够的安全,一直是政府和公众非常关心的问题.而目前国际上关于加氢站风险评价方面存在的主要争议,即是损害限和风险接受标准确定的问题.本文通过回顾国外加氢站风险评价的研究现状和进展,从危险辨识、概率分析、后果评价以及风险度量等方面总结了加氢站风险评价的方法,对氢能设施风险评价开展的基础--氢气行为及其后果等氢能安全进行了分析,在此基础上,进一步综述了近几年国际上在该领域研究取得的进展.     

丙烷储罐湿硫化氢腐蚀监测技术

钯合金膜氢传感器、恒电势仪、电脑等构成腐蚀监测系统.钯合金膜氢传感器的信号稳定、可靠,由氢传感器检测氢渗透的稳态电流密度,通过16MnR钢的腐蚀速率随稳态氢渗透电流密度变化的方程,计算设备内部湿硫化氢腐蚀速率.现场试验证明该监测系统可用于监测丙烷储罐的硫化氢腐蚀速率和评估设备的安全运行状态.     

加氢站氢气事故后果量化评价

定量研究了加氢站内物理爆炸、闪火、射流火焰和气云爆炸四种典型氢气事故后果,考察储氢压力、泄漏孔径以及风速大小对事故后果的影响规律.研究结果表明:物理爆炸和气云爆炸的有害影响距离最大,可分别作为瞬时泄漏和连续泄漏的决定性后果;物理爆炸、闪火、气云爆炸和射流火焰的有害影响距离均随着储氢压力和泄漏孔径的增大而增大,但在各个方向上的增幅表现出不同的规律;在大风天气条件下,加氢站氢气泄漏事故可造成更为严重的危害.     

AP1000严重事故下的氢气源项及消氢措施分析

 采用一体化严重事故分析工具,建立包括主热传输系统、专设安全设施、安全壳系统的AP1000的事故分析模型。根据AP1000概率安全评价选取典型事故序列,同时叠加相关安全系统失效的严重事故进程进行模拟,结果表明,中破口始发严重事故压力容器内会产生624kg的氢气,安全壳隔间有氢气燃烧的风险。同时,建立氢气控制系统模型,选取热段中破口始发(MB-LOCA)的严重事故序列,分析氢气控制系统的消氢效果,结果表明,氢气控制系统可以有效地将氢气浓度控制在安全限值以内,采用64个点火器叠加2个非能动氢气复合器(PARs)可以有效降低点火次数。     

基于模糊故障树的燃料电池发动机氢安全

针对燃料电池发动机的安全可靠性,分析了氢安全和电安全的基本要求及其影响因素,重点从氢安全角度建立了以氢气泄露为顶事件的故障树模型.考虑到底事件和中间事件发生故障概率的模糊性和不确定性,将模糊数学和故障树分析法相结合,对底事件的故障概率进行模糊化并计算了顶事件发生的模糊概率;然后,采用模糊数中值法进行了各底事件的模糊重要度分析,找出了燃料电池发动机安全性的薄弱环节并提出了相关整改措施.研究结果表明,该方法较之传统故障树分析法实用、有效,对提高燃料电池发动机的可靠性与安全性设计具有指导作用.     

基于故障树分析法的核电厂氢气系统爆炸危害性分析

本文针对在核电厂内广泛使用的氢气系统可能引发爆炸事故的实际情况,利用故障树分析法,对可能导致氢气爆炸的各种因素及逻辑关系进行了全面、简洁和形象的描述,查明了系统内固有的或潜在的各种危险、有害因素,并分析总结了导致氢气爆炸的主要根本原因,提出了针对这些基本原因改善系统安全性的建议,为核电厂氢气系统的安全相关设计、施工和管理提供了理论支持.     

Applying Study of Hydrogen Storage Alloy

Hydrogen is an important source of energy.The natural resouces of hydrogen is plenty and it gives us lots of heat, and it is dean. One of difficulties of developing hydrogen sources of energy is hydrogen storage. Hydrogen storage tank is either dangous or a little of capacity. Liquid hydrogen occupys small space. Liquefaction temperature of hydrogen is -253℃ and need better heat insulation protection, the volumn and weight of heat insulation layer are equal to hydrogen storage tank. Hydrogen storage utillizing hydrogen storage material is a very safety, economical and effective method. Hydrogen storage material is either a medium of sofid hydrogen storage or is negative pole active material of Ni-H battery,and is the one of key technoloy of fuel and Ni-H battery, it is an important material of new sources of energy too.Nanotechnology is introduced Mg-matrix hydrogen storage alloy and is achieved progress gteatly,but hydrogen storage alloy need be mode further improvment on applying investigation.