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。     

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。     

电动车电池研究进展

采用电动车代替汽车可以彻底根除汽车尾气的污染,开发电动车的核心问题是电池。比较实用的电动车电池有:镍 -金属氢化物 (Ni-MH)蓄电池、金属燃料电池、氢 -氧燃料电池和直接甲醇燃料电池。介绍了这些电池的结构、原理,以及近年来的研究进展和今后的改     

燃料电池汽车：驶向何方？

燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置,它可以直接将贮存在燃料与氧化剂中的化学能转化为电能。世界上第一轮燃料电池汽车研发高潮在2000年左右,当时,美国、欧洲和日本的各大汽车生产厂家,无不都在加紧开发燃料电池技术,企业界尤其是各大汽车生产厂家看到燃料电池巨大的市场潜力,纷纷投入巨资,组成联盟,进行燃料电池车的相关研究、试验与生产。     

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。     

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。     

浙江氢燃料电池发展现状及对策研究

氢燃料电池位于氢能产业链中游，是氢能利用的重要途径。浙江省氢燃料电池汽车产业链条基本完整，但在国内尚处于第二、三梯队，存在创新力和竞争力不强等风险。本文对氢燃料电池产业发展现状、专利技术分析等进行研究，并根据产业技术挑战和存在问题提出打造“氢燃料电池产业高地”的对策建议，为新能源电池产业“换道超车”提供启示。     

燃料电池汽车的氢安全问题

在燃料电池汽车试验经验的基础上,结合国内外研究进展,介绍了有关车载燃料电池氢气安全问题,包括车载氢气系统的安全措施,车载氢气系统的安全性测试与试验,车载氢气系统日常安全维护等。最后,进一步指出了促进车载氢气系统安全的措施,如从燃料电池汽车整体考虑氢安全问题以及加快和完善车载氢气系统的安全法规的建立等,以加快氢能源在中国的大规模应用化进程。     

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     

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。     

甲醇燃料电池

一种新型的燃料电池的研制在我国获得突破。将它用在笔记本电脑上，使用时间至少可持续5个小时，不必关机更换电池，只要填充甲醇水溶液(甲醇电池盒)，就可以继续使用。将它用来驱动汽车，不仅燃料成本低，还可以做到“零排放”。它的名字叫做“直接甲醇燃料电池”。     

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     

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%。     

燃料电池混合动力轿车控制策略与参数优化

以某国产经济型轿车为平台,对其动力总成进行了燃料电池混合动力驱动系统的虚拟改装．为提高其整车的经济性和动力性,使用ADVISOR软件对整车性能进行仿真分析,研究了燃料电池混合动力驱动系统开关控制模式和功率跟随控制模式的特性,确定功率跟随控制模式为适合该车型的控制策略．分析了4种典型驱动工况下不同混合动力度的整车经济性及动力性,其中50％的混合动力度是适用于该车型燃料电池混合动力驱动系统最优配置．在此最优配置下,以最小氢气燃料消耗为目标,优化主减速比、燃料电池的最大和最小工作功率以及蓄电池的充电功率,得到了燃料电池混合动力系统的最佳工作点．     

海外角

燃料电池公共汽车 日本丰田汽车公司最近开发出世界上第一辆使用燃料电池的公共汽车,现已在东京市投入运行。该汽车用以高压氢气为原料的燃料电池及镍氢蓄电池为动力源驱动发动机。它与汽油车和柴油车相比,没有二氧化碳及有害物质排出,能源效率高,静肃性优良,车子加速也无懈可击。     

基于正交试验的低压燃料电池性能

通过对低压质子交换膜燃料电池的正交试验研究,得到如下结论:氢气的湿度与氢气的当量比对于燃料电池性能的影响较小,相对于空气的湿度、当量比以及燃料电池的工作温度而言,可以不予考虑;空气当量比对燃料电池性能的影响在5个运行参数中是最复杂的.它不是有固定的影响效果,而是随着工况点的变化,随着燃料电池电流大小的变化,而发生较大的变化.随着电流的增大,空气当量比对燃料电池性能的影响也增大,当电流达到较高水平时(本试验中电流达到120A之后),这种影响会下降.     

中国车用氢能潜力分析

 分析了中国氢气应用和生产的现状,利用实际工业生产数据,根据工业氢气制取、转化的应用原理,得出了中国氢气消费总量与相关化工产品产量的数量关系,确定了目前中国工业氢气的生产能力和副产氢资源。采用情景分析方法,预测了2050年前燃料电池汽车发展对应的氢能需求及面临的供应选择。分析结果表明,根据目前中国的规模化工企业的生产现状,每吨合成氨耗氢量178.18~182.44kg,每吨甲醇耗氢量126.45~142.26kg,根据2007年中国合成氨和甲醇的产量,对应氢气消费量分别达920万吨和130万吨。根据中国炼油加氢工艺耗氢量和近年加氢裂化和加氢处理加工量,耗氢量达180万吨。合计中国工业氢气消费量超过1200万吨,年均增长速度9%。此外,中国是世界重要的烧碱、钢铁和焦炭生产大国,根据每生产1吨烧碱副产270m3氢气,氯碱工业每年副产氢气约41.57万吨,同时1m3的焦炉煤气可制取约0.44m3的氢气,中国焦炉煤气蕴含563.86万吨的副产氢资源。合计超过600万吨的副产氢资源可供应686万辆燃料电池大客车或2703万辆乘用车的运行,是未来重要的车用氢能来源。通过设定缓慢、中等、快速发展情景假设,中国副产氢资源可满足燃料电池汽车在缓慢情景下到2050年对氢能的需求,在中等和快速发展情景下分别支持到2046年和2040年对氢能的需求。     

利用细菌将太阳能转化为液体燃料

采集阳光是植物十亿多年前掌握的本领,利用太阳能,通过周围的空气和水进行光合作用养活自身。科学家还想出了如何利用太阳能发电,从光伏电池到后来用的燃料电池产生氢。但氢却一直没有被作为一种在世界范围内实用的汽车燃料,或用于液体燃料发电。据物理学家组织网近日报道,美国哈佛大学艺术与科学学院、哈佛医学院和威斯生物工程研究所受树叶的启发,创造出一种利用细菌将太阳能转化为液体燃料的"人造树叶"系统,使用催化剂使阳光将水分解为氢气和氧气,设计一种细菌     

2019年氢燃料电池研发热点回眸

 从政府政策环境、企业行动、示范运行等方面回顾了2019年氢燃料电池汽车的热点;阐述了氢燃料电池催化剂、膜、膜电极、双极板、电堆的关键技术、研究成果及产品工程开发进展;提出了中国氢燃料电池发展建议。     

一种新型双能源电动汽车的动力传动系统

对一种新型零排放电动汽车动力传动系统进行了研究,这种电动汽车以直接氢质子交换膜燃料电池为主要动力,以铅酸蓄电池为辅助动力.该电动汽车以巡航速度行驶时,由燃料电池供电,多余电量给蓄电池充电.在汽车加速、爬坡或高速运行等高功率需求工况时,由燃料电池和蓄电池同时提供动力.同时对该双能源电动汽车动力传动系统的参数进行了最佳匹配.最后对该电动汽车进行了仿真,结果表明动力传动系统的参数匹配是合理的,该电动汽车的动力性完全能满足设计指标要求.