宿遷氫能源實訓室建設(shè)解決方案

在世界汽車工業(yè)界多年艱難嘗試了多種新能源汽車技術(shù)方案后，依據(jù)氫燃料電池汽車表現(xiàn)出來的無法比擬的的優(yōu)越環(huán)保性和高能效，再參照對全球正在醞釀興起的第三次工業(yè)改變的預判，學界有人斷言，氫燃料電池汽車很可能是世界汽車的之后發(fā)展目標和新能源汽車解決方案。該項改變性的技術(shù)成果對人類未來經(jīng)濟社會將產(chǎn)生重大影響和廣闊的發(fā)展前景，已被世界一些具有敏銳眼光的科學家所認識。過去，我國很多人的代步工具都是燃油的汽車和摩托車，現(xiàn)在隨著純電動汽車和電動摩托車取代了大部分的位置?；谌剂想姵氐木薮髢?yōu)越性及清潔可再生能源技術(shù)的發(fā)展，未來，傳統(tǒng)的蓄電池自行車被氫燃料電池自行車取代。 氫能技術(shù)的應(yīng)用將成為推動世界能源轉(zhuǎn)型的重要手段之一，為可持續(xù)發(fā)展做出貢獻。宿遷氫能源實訓室建設(shè)解決方案

氧氣供給系統(tǒng)，作用是提供反應(yīng)所需的氧，可以是純氧，也可以用空氣。氧氣供給系統(tǒng)可以用馬達驅(qū)動的送風機或者空氣壓縮機，也可以用回收排出余氣的透平機或壓縮機的加壓裝置。水管理系統(tǒng)，可以將陰極生成的水及時帶走，以免造成燃料電池失效。對于質(zhì)子交換膜燃料電池，質(zhì)子是以水合離子狀態(tài)進行傳導的，需要有水參與，而且水少了還會影響電解質(zhì)膜的質(zhì)子傳導特性，進而影響電池的性能。熱管理系統(tǒng)，作用是將電池產(chǎn)生的熱量帶走，避免因溫度過高而燒壞電解質(zhì)膜。燃料電池是有工作溫度限制的。外電路接通形成電流時，燃料電池會因內(nèi)電阻上的功率損耗而發(fā)熱(發(fā)熱量與輸出的發(fā)電量大體相當)。熱管理系統(tǒng)中還包括泵(或風機)、流量計、閥門等部件。常用的傳熱介質(zhì)是水和空氣。宿遷燃料電池整車動力系統(tǒng)方案氫氣在儲能和航空航天等方面也有普遍應(yīng)用。

燃料電池系統(tǒng)指用于車輛、游艇、航空航天及水下動力設(shè)備等作為驅(qū)動動力電源或輔助動力，通過電化學反應(yīng)過程將反應(yīng)物(燃料和氧化劑)的化學能轉(zhuǎn)化為電能和熱能的系統(tǒng)。燃料電池系統(tǒng)原理，整個燃料電池系統(tǒng)由燃料電池堆、空氣供應(yīng)子系統(tǒng)、氫氣供應(yīng)子系統(tǒng)、水熱管理子系統(tǒng)、控制子系統(tǒng)組成。燃料電池堆是整個系統(tǒng)電化學反應(yīng)的場所,其他子系統(tǒng)主要是相互協(xié)調(diào)確保燃料電池堆的電化學反應(yīng)能夠正常、高效可靠地工作。燃料電池堆由多個單體電池、隔板、冷卻板、進氣歧管等構(gòu)成，是把富氫氣體和空氣進行電化學反應(yīng)生成直流電，并同時產(chǎn)生熱、水等其他副產(chǎn)物的總成。燃料電池堆由多個單體電池以串聯(lián)方式層疊組合而成。將雙極板與膜電極三合一組件 (MEA)交替疊合，各單體之間嵌入密封件，經(jīng)前、后端板壓緊后用螺桿緊固拴牢,即構(gòu)成質(zhì)子交換膜燃料電池堆。

燃料電池發(fā)動機，將氫和氧經(jīng)過電化學反應(yīng)將化學能轉(zhuǎn)變成電能的發(fā)動機系統(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)測和控制系統(tǒng)、氫氣安全系統(tǒng)、輔助電源、電能輸出系統(tǒng)?？捎糜谲囕v、航空航天和水下等裝置的驅(qū)動動力電源和輔助動力。因為燃料電池和鋰電池都被稱為電池，所以大家一般喜歡拿它倆進行比較，但將燃料電池稱為燃料電池發(fā)動機似乎更容易被理解，并且拿它與內(nèi)燃機進行比較更為適合一些。二十世紀的汽車工業(yè)毫無疑問是內(nèi)燃機的天下，以汽油、柴油或天然氣為燃料，通過“燃料”和“氧氣”燃燒（化學反應(yīng)）將化學能轉(zhuǎn)為機械能驅(qū)動車輛。氫氣燃料電池汽車的推廣需要建立完善的充電基礎(chǔ)設(shè)施。

作為能量轉(zhuǎn)換裝置的氫燃料電池根據(jù)電化學原理將儲存在氫氣和氧氣中的化學能直接轉(zhuǎn)化為電能。因此，其實際過程是氧化還原反應(yīng)。氫燃料電池主要由4部分組成，即陰極、陽極、外部負載和電解質(zhì)。氫氣和氧氣分別通過氫燃料電池的陽極流道和陰極流道進入電池內(nèi)部，經(jīng)過氣體擴散后到達電極催化層。氫氣在陽極上失去電子，電子通過外部負載流到陰極與氧氣結(jié)合生成離子。氫燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)組成：氫燃料電池系統(tǒng)由電堆、空氣供給系統(tǒng)、氫氣供給系統(tǒng)、水熱管理系統(tǒng)、電控系統(tǒng)組成。氫燃料電池的集成設(shè)計目標是將氫燃料電池零部件按照工作原理及設(shè)計要求，布置在氫燃料電池電堆周邊合理的位置，通過支架、硅膠管和殼體機械結(jié)構(gòu)將各個子系統(tǒng)零部件合理的連接起來，組成一個剛性整體，之后完成氫燃料電池發(fā)動機的集成。氫能技術(shù)的發(fā)展需要國際社會的合作與支持。宿遷燃料電池整車動力系統(tǒng)方案

氫氣制氨技術(shù)是一種普遍應(yīng)用于化學工業(yè)的氫能技術(shù)。宿遷氫能源實訓室建設(shè)解決方案

并聯(lián)式的燃料電池混合動力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。這種構(gòu)建通常在燃料電池和電機控制器之間安裝了一個DC/DC變換器,燃料電池的端電壓通過DC/DC變換器的升壓或降壓來與系統(tǒng)直流母線的電壓等級進行匹配。這種系統(tǒng)與上述構(gòu)架不同之處還在于,這種動力系統(tǒng)的設(shè)計沒有考慮能量的回饋回收,因此系統(tǒng)雖然簡單,但效率比較低下。盡管系統(tǒng)直流母線的電壓與燃料電池功率輸出能力之間不再有耦合關(guān)系,但DC/DC變換器必須將系統(tǒng)直流母線的電壓維持在較適宜電機系統(tǒng)工作的電壓點(或范圍),對于交流電機驅(qū)動系統(tǒng),通常還需要安裝一個DC/AC轉(zhuǎn)換器。目前這類構(gòu)架系統(tǒng)只在一些小型或者實驗的車上使用。宿遷氫能源實訓室建設(shè)解決方案

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