燃料电池：演绎新型的动力科学“神话”

现在国内外电动汽车的蓄电池主要有铅酸蓄电池、镉镍蓄电池、锌一空气电池、银锌蓄电池、燃料电池等数种，其中燃料电池是近年来出现的新事物，被许多人认为是一个发展方向，因与其他电池比较，燃料电池具有功率密度高，工作温度低、起动性能好，运动部件少，安全可靠，污染少，噪音低等多项优点。 燃料电池是一种直接将化学能转化为电流的电池，只需氢和氧两种元素，利用这两种元素通过媒介作用转化为电流。氧气可直接以空气中提取，关键是提取氢气的方法。氢气从汽油、甲醇、乙醇等燃料中提取，燃料电池也因此得名。 燃料电池作为现代汽车技术发展的方向，美欧日等发达国家十分重视燃料电池的发展。世界上第一辆燃料电池作动力的轿车是由奔驰汽车公司制造，于1996年5月在德国柏林向公众展示。这款称作“Necar”的轿车不会产生污染物，它向空中排放的是纯水蒸气，不含任何物质，甚至没有二氧化碳，使用甲醇做燃料。而美国的Abl公司开发的燃料电池是使用汽油做燃料的，这种车载燃料电池动力系统是由汽油箱、转化器、燃料电池、电动机组成。其中转化器是将汽油转化为氢气的设备，把汽油加热，直至处于汽化状态，然后输入一个有点火功能的金属反应缸内，在低氧状下通过“不完全燃烧”产生氢，然后将氢输送到燃料电池。由于燃料电池构造复杂，生产成本高昂而无法推广。直至近年进行了一系列改进，燃料电池轿车在价格上与普通轿车相比约高10％-15％，已居有一定发展价值。 近几年，我国已有一些大城市，诸如北京、上海在进行燃料电池车的探索。然而，对燃料电池的研究从未间断。作为一个新兴领域，国外有很多经验和教训可以被我们借鉴和吸取，我们也应结合自身发展把这一领域的研?     

汽车的别样“食谱”

尽管汽油和柴油现在仍然是驱动汽车的主要能源，但是，人们开发新的能源形式的努力一直在继续。汽车的“食谱”也从汽油和柴油的二元世界过渡到包括氢燃料电池，电力、生物柴油、甲醇、乙醇、丙烷、天然气等各种新燃料的五彩世界。在采用这些替代能源的汽车中，氢燃料电池汽车带给我们的想象最为美妙。不过，电动汽车、生物柴油汽车、甲醇汽车和天然气汽车更是“笨鸟先飞”。全世界的天然气汽车现在已经有了200万辆。     

加速碳中和的能源载体和动力总成技术

由于“巴黎协定”和中国碳中和的气候保护目标及对能源独立的追求，需要加速对节能减排和二氧化碳中和的技术研究与开发。目前，在汽车动力系统的节能减排与碳中和方面，主要有3种发展概念：电池驱动；燃料电池驱动；基于二氧化碳中和的内燃机可持续合成燃料驱动。根据能源使用的生命周期，将效率因素简化归纳为决策因素，在时间上无法反映出减少二氧化碳排放及减少化石能源的需求。与必要的能源供应相比，可再生能源的区域可用性有限，因此须以成本效益优势的方式来解决化石能源大规模替代的技术与基础建设问题。除了直接使用可再生电力外，绿色氢气和衍生的合成燃料可以大大加快化石能源的替代。短期内，合成燃料可以实施到全球的现有车辆上（约12亿辆），并持续增加混合汽油、柴油或天然气的混合比例，直到化石能源完全被绿色的氢气、合成燃料或电力所取代。介绍了氢气动力系统（H₂内燃机和燃料电池动力系统）与合成燃料相关的技术解决方案。     

甲醇燃料汽车的排放特性研究

研究满足国Ⅲ排放标准的汽油轿车燃烧工业甲醇后的常规和非常规污染物排放特性.采用热脱附-气相色谱/质谱联用技术和高效液相色谱法对汽油和工业甲醇燃料的非常规污染物排放进行定量及定性研究.研究结果表明:甲醇轿车的常规污染物CO,THC(总碳氢化合物)和NOx排放低于汽油轿车;非常规排放污染物中,甲醇汽车的醛酮尾气排放高于汽油轿车,其甲醛的排放量约是汽油车的6倍,而其挥发性有机物(VOCs)排放的总量只有汽油车的1/2左右.     

5年内上海出租轿车将全部改用液化气

上海将用5年时间来完成全市2万多辆出租轿车的改装工程,以液化石油气代替汽油作为这些出租车的燃料。近年来,上海将控制机动车尾气排放作为大气环境整治的重点,在进行强制性安装机动车尾气处理装置的同时,积极推广使用具有"绿色能源"之称的液化石油气,筹建加气站,并对运行最为频繁的出租车进行改装。到     

燃料电池轿车“超越二号”将批量生产

中国研制的燃料电池轿车“超越二号”在上海市工业博览会上现身,将在明年投入批量生产。银白色的“超越二号”燃料电池轿车,粗看与桑塔纳3000型轿车无甚区别,但核心是燃料电池发动机一“喝”的是氢气,经过低温燃烧,产生电能从而驱动汽车,“吐”出来的是纯水,没有任何污染。燃料电池汽车,利用氢作为能量来源,具有无     

绿色汽车

日本丰田汽车公司最近正式向市场推出了世界上第一批批量生产的有利于保护环境的“绿色”轿车,表明了丰田公司主宰绿色汽车时代的决心。在去年10月份的东京汽车展上首次亮相的这种“Prius”牌小汽车采用了电动马达和新开发的1.5升汽油引擎联合驱动技术,从而大幅度降低了尾气的排放量,并使每加仑汽油的行驶里程达到106公里。负责研制Prius车的总工程师说:“我们就是要设计出一辆为21     

科技部部长万钢出席“上海牌”燃料电池轿车移交仪式

由上海燃料电池汽车动力系统有限公司、同济大学、上海汽车工业(集团)总公司等共同研发的首批三辆"上海牌"燃料电池轿车样车,日前在同济大学新能源汽车工程中心正式移交给上汽集团燃料电池汽车事业部,由整车企业对其作下一步的工程化开发试验。科技部部长万钢出席交接仪式并致辞,上海市副市长胡延照等出席交接仪式。     

50辆纯电动汽车延庆出发

2011年3月1日,由北汽福田研发生产的50辆迷迪纯电动出租车在京郊延庆上路。 此次上路的50辆纯电动出租车与传统燃油汽车相比具有＂无尾气排放、无噪音污染、运行成本低＂等节能环保特点。纯电动出租车用电机代替发动机,将驱动能源由汽油变为电池。该车最大输出功率60千瓦,     

绿色汽车前景无限

随着天然矿物燃料的日渐匮乏,以及燃油汽车的迅速增多,促使人们不断寻找高效、低耗、对环境无污染或低污染的“绿色”新能源,将其用作汽车的燃料、动力,便产生了“绿色汽车”。天然气汽车即以天然气为能源的汽车。相比汽油汽车而言,它有许多显著的优点:一是把汽车燃油发动机略作调整,便可直接使用天然气。二是天然气能量转换效率提高,排泄的废气几乎不含对环境有害的成分。三是天然气的价格约比汽油便宜一半。四是使用天然气,发动机的零件磨损轻,可以延长发动机的寿命。总之,经济效益、社会效益极为显著。燃料电池汽车燃料电池汽车,是以燃料电池作为动力的新型汽车。它以燃料电池产生的电能驱动,因此,实质上也属于电动汽车。燃料电池作为一种高效、低     

电子

法国世界上最快的氢燃料车问世澳大利亚世界最小潜艇问世前不久,法国Marseille,Hysun3000燃料电池车从柏林行驶到巴塞罗那仅仅用了2千克的氢燃料,创造了一个新的世界纪录。从来没有过汽车在仅仅使用氢燃料跑过这么远的路程。这种低消耗折合每100公里使用0.2升燃料。Hysun汽车的核心部分是一个质子交换膜燃料电池。在这里氢和氧发生反应生成水。这种反映产生的能量驱动电动机。当刹车的时候,电动机相当于发电机,同时对电容器进行控制。对于这种三轮车来说,它的空气阻力仅仅是普通的轿车的一半。不算驾驶员和氢燃料,车的重量为120千克,最大…     

世界科技平台

法国世界上最快的氢燃料车问世9月20日,法国Marseille,Hysun3000燃料电池车从柏林行驶到巴塞罗那仅仅用了2千克的氢燃料,创造了一个新的世界纪录。这种低消耗折合每100公里使用0.2升燃料。Hysun汽车的核心部分是一个质子交换膜燃料电池。在这里氢和氧发生反应生成水。这种反应产生的能量驱动电动机。当刹车的时候,电动机相当于发电机。对于这种三轮车来说,它的空气阻力仅仅是普通轿车的一半。该车的重量为120千克,最大时速为80公里每小时。9月20日,法国Marseille,Hysun3000燃料电池车从柏林行驶到巴塞罗那仅仅用了2千克的氢燃料,创造了一…     

燃料电池——下世纪能源的骄子

一种新型公共汽车出现在美国的公路上。从外型上看,这种30英尺长的汽车同别的公共汽车并没什么两样,但是当它行驶时,既没有发动机的磨损,也不产生汽缸的污垢,更没有有害气体的排放,它就是美国能源部正在进行道路测试的燃料电池驱动电动汽车。在     

法国 世界上最快的氢燃料车问世

前不久，法国Marseille，Hysun3000燃料电池车从柏林行驶到巴塞罗那仅仅用了2千克的氢燃料，创造了一个新的世界纪录。从来没有过汽车在仅仅使用氢燃料跑过这么远的路程。这种低消耗折合每100公里使用0．2升燃料。Hysun汽车的核心部分是一个质子交换膜燃料电池。在这里氢和氧发生反应生成水。这种反映产生的能量驱动电动机。当刹车的时候，电动机相当于发电机，同时对电容器进行控制。对于这种三轮车来说，它的空气阻力仅仅是普通的轿车的一半。不算驾驶员和氢燃料，车的重量为120千克，最大时速为80公里每小时，平时巡游时速为38公里每小时。     

日本氢燃料电池车“未来”行驶时的舒适性

氢燃料电池汽车以减少对石油资源的依赖、优化交通能源的构成、行驶中零污染排放、驱动系统噪音低、能量转换效率高等优势而成为汽车企业关注的焦点。但用于燃料电池汽车的氢能的制、存、运过程中的种种问题及加氢站的普及等都是影响氢燃料电池汽车推广的主要障碍。该文通过文献研究法,对"未来"行驶时车内舒适性进行了梳理,并浅析了其原因。     

燃料电池汽车动力系统选型设计

燃料电池汽车因其低油耗、低排放、商品化相对容易,是将来二十年内新能源汽车开发的主要形式之一。燃料电池汽车的动力系统普遍采用蓄电池组与燃料电池系统并联驱动的电-电混合动力,合理地选择动力系统的各个部件对燃料电池汽车起着至关重要的作用。文中对燃料电池动力系统的三个主要部件电机、动力蓄电池以及燃料电池发动机的选型和参数选择进行了分析,提出了燃料电池汽车动力系统的选型原则,为燃料电池汽车动力系统的优化设计提供理论参考。     

电动汽车-锂离子电池隔膜最新技术进展

电动汽车是指以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶的汽车。由于它本身不排放污染气体到大气中,即使按照所耗费的电能换算成发电厂的排放,其排放也远远低于目前的汽油汽车排放。目前电动汽车的车载来源是动力电池,主要有铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池等。由于锂离子电池具有能量密度高、充放电循环使用性能优越、无记忆效应和以及电池中的化学物质对地球环境友好等特点,已逐步替代传统铅酸电池、镉镍电池和镍氢电池,成为动力电池的首要选择。     

氢气——未来的航空燃料

不久前科学家们预言:航空汽油将被氢气所取代的日子已为时不远了。氢气燃料的出现不仅为飞机设计开辟了一条新路,而且对环境保护亦大有裨益。氢气燃料是经过低温处理的液体燃料,据测算,每磅液态氢气产生的能量高于除核燃料以外的任何一种燃料,而且它在燃烧后排放出的不是废气,而是水。因此,氢气被认为是一种很     

一种应用于电动汽车的驱动控制系统

电动汽车是指从车载电源上获得电力,以电动机驱动,但同时又满足道路交通安全法规对汽车的各项要求,并获许在正规道路上行驶的车辆。从外形上,电动汽车与传统的汽车并无显著区别,与电动汽车不同的是传统的燃油汽车是以液态的汽油或柴油为燃料,以燃油发动机为驱动系统,它们的主要     

异丁醇汽油混合燃料发动机非常规排放研究

采用汽油机试验台架,结合气相色谱分析技术,对异丁醇-汽油混合燃料的7种非常规排放气体进行了定性和定量分析.结果表明,随着异丁醇掺烧比例的增加,甲醛、乙醛、甲醇、乙醇、丙醇、苯等的排放呈下降趋势,异丁醇的排放呈上升趋势.异丁醇的添加,使混合燃料的非常规排放物中甲醛、乙醛、苯和醇类排放降低,且减低幅度较大,其中,I50的甲醛排放降低幅度为68.9%~94.9%;I50的乙醛排放降低幅度为93.5%~99.3%;I50的苯排放降低幅度分别为46.1%~76.7%;异丁醇汽油混合燃料的非常规排放性能良好.异丁醇与汽油混合燃料的非常规排放特性研究为异丁醇作为汽油添加燃料的应用推广提供参考.