深圳燃料電池整車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)功能

燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)（Fuel Cell Engines）是一種將氫氣和氧氣通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)直接轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置。其過(guò)程不涉及燃燒，無(wú)機(jī)械損耗，能量轉(zhuǎn)化率高，產(chǎn)物只為電、熱和水，運(yùn)行平穩(wěn)，噪音低。被稱(chēng)為“環(huán)保發(fā)動(dòng)機(jī)”。燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)，將氫和氧經(jīng)過(guò)電化學(xué)反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。一般包括燃料電池堆、氣體輸配和回收系統(tǒng)、散熱和加濕系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)、氫氣安全系統(tǒng)、輔助電源、電能輸出系統(tǒng)。可用于車(chē)輛、航空航天和水下等裝置的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力電源和輔助動(dòng)力。目前，有5種已知的燃料電池類(lèi)型。其名稱(chēng)與采用的相應(yīng)的電解質(zhì)有關(guān)。氫氣在工業(yè)和交通等領(lǐng)域的應(yīng)用將推動(dòng)氫能技術(shù)的發(fā)展。深圳燃料電池整車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)功能

燃料電池系統(tǒng)的主要研究熱點(diǎn)包括：使用輕質(zhì)材料，優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高燃料電池系統(tǒng)的比功率；提高PEMFC系統(tǒng)快速冷啟動(dòng)能力和動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能；研究具有負(fù)荷跟隨能力的燃料處理器；對(duì)電池或超級(jí)電容、氫氣存儲(chǔ)進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高系統(tǒng)的效率和調(diào)峰能力，回收制動(dòng)能量等。 燃料電池系統(tǒng)除燃料電池本體(發(fā)電系統(tǒng))外，還有一些周?chē)b置，包括燃料重整供應(yīng)系統(tǒng)、氧氣供應(yīng)系統(tǒng)、水管理系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)、直流-交流逆變系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、安全系統(tǒng)等。燃料重整供應(yīng)系統(tǒng)，作用是將外部供給的燃料轉(zhuǎn)化為以氫為主要成分的燃料。如果直接以氫氣為燃料，供應(yīng)系統(tǒng)可能比較簡(jiǎn)單。若使用天然氣等氣體碳?xì)浠衔锘蛘呤?、甲醇等液體燃料，需要通過(guò)水蒸氣重整等方法對(duì)燃料進(jìn)行重整。而用煤炭作燃料時(shí)，則要先轉(zhuǎn)換為以氫和一氧化碳為主要成分的氣體燃料。用于實(shí)現(xiàn)這些轉(zhuǎn)換的反應(yīng)裝置分別稱(chēng)為重整器、煤氣化爐等?；窗矚淠茉磳?shí)訓(xùn)室建設(shè)排名氫能技術(shù)的發(fā)展需要克服技術(shù)瓶頸和市場(chǎng)障礙，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。

在開(kāi)發(fā)燃料電池汽車(chē)中仍然存在著技術(shù)性挑戰(zhàn),如燃料電池組的一體化,提高商業(yè)化電動(dòng)汽車(chē)燃料處理器和輔助部汽車(chē)制造廠(chǎng)都在朝著集成部件和減少部件成本的方向努力,并已取得了明顯的進(jìn)步。但與傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)轎車(chē)相比,燃料電池電動(dòng)汽車(chē)采用“燃料電池+電動(dòng)機(jī)”來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)車(chē)的“心臟”-發(fā)動(dòng)機(jī)和燃油系統(tǒng)。燃料電池轎車(chē)的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生較大的變化,主要表現(xiàn)在:電動(dòng)機(jī)替代內(nèi)燃機(jī)成為驅(qū)動(dòng)動(dòng)力源;離合器與扭轉(zhuǎn)減振器被省略;多擋變速器通常被替換為減速器。因此,燃料電池汽車(chē)的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)總體得到簡(jiǎn)化。但在行駛時(shí),燃料電池是主要的動(dòng)力來(lái)源,蓄電池為輔助能量來(lái)源。汽車(chē)需要的功率主要由燃料電池提供?？梢哉f(shuō),車(chē)用燃料電池的選取,對(duì)于燃料電池汽車(chē)的性能至關(guān)重要。

除電堆以外，燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)還需要一系列輔助系統(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)其功能。其中控制系統(tǒng)通過(guò)高精度調(diào)節(jié)反應(yīng)氣體的壓力及流量等使得電堆中的反應(yīng)始終維持在輸出功率、溫度、濕度均合適的水平，保證發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定可靠工作；氫氣和空氣供給系統(tǒng)是為電堆提供合適壓力、溫度、濕度、流量的氫氣與空氣；水熱管理系統(tǒng)用于保持燃料電池內(nèi)部水平衡和熱平衡。此外，燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)配備由車(chē)載高壓儲(chǔ)氫瓶和配套閥件組成的車(chē)載氫系統(tǒng)用于儲(chǔ)存燃料，以及用于實(shí)現(xiàn)燃料電池與整車(chē)高壓之間解耦的DC/DC變換器。根據(jù)《中國(guó)氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書(shū)》，氫能將成為中國(guó)能源體系重要組成部分，2050年能源體系中占比約10%，氫氣需求量達(dá)6000萬(wàn)噸，加氫站10000座以上，氫燃料汽車(chē)產(chǎn)量達(dá)500萬(wàn)輛/年，行業(yè)發(fā)展前景廣闊。氫燃料電池汽車(chē)是一種無(wú)排放的交通工具，具有提高運(yùn)行效率、降低運(yùn)行成本的優(yōu)勢(shì)。

燃料電池車(chē)由于其簡(jiǎn)單性和靈活性而具有普遍的應(yīng)用場(chǎng)景。燃料電池車(chē)和電動(dòng)車(chē)都是為了促進(jìn)零排放和可持續(xù)交通系統(tǒng)所采用的傳統(tǒng)燃油車(chē)的替代方案。如圖14所示，許多國(guó)家都出臺(tái)了禁止燃油車(chē)的政策 106 。使用燃料電池車(chē)和電動(dòng)車(chē)這類(lèi)的清潔能源汽車(chē)已經(jīng)成為不可否認(rèn)的未來(lái)趨勢(shì)。與燃料電池車(chē)相比，純電動(dòng)車(chē)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用在大多數(shù)場(chǎng)景中更加成熟，但由于電池重量和續(xù)航里程問(wèn)題而受到限制。純電動(dòng)車(chē)的真實(shí)環(huán)境續(xù)航里程通常比其官方公布的實(shí)驗(yàn)路況下的續(xù)航里程有較大的折扣。電池性能也容易受到外界環(huán)境的影響，低溫對(duì)續(xù)航里程影響較大 。氫能技術(shù)可以成為能源轉(zhuǎn)型的重要路徑之一，減輕對(duì)傳統(tǒng)化石燃料的依賴(lài)。成都?xì)淠芗夹g(shù)服務(wù)采購(gòu)

氫能技術(shù)的實(shí)現(xiàn)需要相關(guān)單位、工業(yè)和學(xué)術(shù)界的合作與支持。深圳燃料電池整車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)功能

燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)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(chēng)為功率密度,反映燃料電池系統(tǒng)輕量化設(shè)計(jì)水平,對(duì)汽車(chē)輕量化設(shè)計(jì)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(dòng)機(jī)的重要性能指標(biāo),能夠反映其系統(tǒng)集成度。經(jīng)濟(jì)性是指燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)在滿(mǎn)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(jì)性指標(biāo)對(duì)于提高燃料電池汽車(chē)?yán)m(xù)駛里程?降低燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)和燃料電池汽車(chē)的成本并促進(jìn)其商業(yè)化具有重要意義。經(jīng)濟(jì)性主要指標(biāo)包括:額定功率下的發(fā)動(dòng)機(jī)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。深圳燃料電池整車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)功能

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