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燃料电池汽车燃料电池汽车介绍介绍EV 视界收集整理:http:/www.evlook.com动力系统主要由燃料电池发动机、燃料箱(氢瓶) 、电机、动力蓄电池等组成,采用 燃料电池发电作为主要能量源。燃料电池汽车原理燃料电池汽车原理燃料电池汽车主要由燃料箱、燃料电池发动机、蓄电池和电动机等部件组成。 氢/氧燃料电池的产物只有水,属于零排放或接近零排放汽车。燃料电池的效率随输出功率 变化的特性比内燃机更适合于汽车的实际运行。关于燃料电池汽车关于燃料电池汽车什么是燃料电池汽车?燃料电池汽车是电动汽车的一种, 其电池的能量是通过氢气和氧气的化学作用, 而不是经过 燃烧,直接变成电能或的。燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物,因此燃料电池车辆 是无污染汽车,燃料电池的能量转换效率比内燃机要高 23 倍,因此从能源的利用和环境 保护方面,燃料电池汽车是一种理想的车辆。燃料电池汽车的氢燃料能通过几种途径得到。 有些车辆直接携带着纯氢燃料, 另外一些车辆 有可能装有燃料重整器,能将烃类燃料转化为富氢气体。单个的燃料电池必须结合成燃料电池组,以便获得必需的动力,满足车辆使用的要求。近几年来,燃料电池技术已经取得了重大的进展。世界著名汽车制造厂,如戴姆勒克莱斯 勒、福特、丰田和通用汽车公司已经宣布,计划在 2004 年以前将燃料电池汽车投向市场。 目前, 燃料电池轿车的样车正在进行试验, 以燃料电池为动力的运输大客车在北美的几个城 市中正在进行示范项目。 在开发燃料电池汽车中仍然存在着技术性挑战, 如燃料电池组的一 体化, 提高商业化电动汽车燃料处理器和辅助部汽车制造厂都在朝着集成部件和减少部件成 本的方向努力,并已取得了显著的进步。燃料电池汽车-与传统汽车相比,燃料电池汽车具有以下优点1、零排放或近似零排放。 2、减少了机油泄露带来的水污染。3、降低了温室气体的排放。4、提高了燃油经济性。5、提高了发动机燃烧效率。6、运行平稳、无噪声。我国燃料电池车研发已基本赶上国际水平我国燃料电池车研发已基本赶上国际水平燃料电池汽车是电动汽车的一种, 其电池的能量是通过氢气和氧气的化学作用, 而不是经过 燃烧, 直接变成电能的。 对于燃料电池汽车最重要的能量来源, 氢燃料能通过几种途径得到: 有些车辆直接携带着纯氢燃料, 另外一些车辆有可能装有燃料重整器, 能将烃类燃料转化为 富氢气体。而单个的燃料电池必须结合成燃料电池组,以便获得必需的动力,满足车辆使用 的要求。正是由于燃料电池的化学反应过程不会产生有害物,所以,燃料电池车辆是无污染汽车, 并 且燃料电池的能量转换效率比内燃机要高 23 倍。 所以从能源的利用和环境保护方面来看, 燃料电池汽车是一种理想的车辆,也代表了未来的汽车发展方向。这些年来, 为了争夺燃料电池汽车的未来市场, 各国的汽车厂商都在竞相开发自己的燃料电 池汽车。早在 1994 年,戴姆勒就开发出燃料电池汽车“NI” ,随后又陆续推出它的姊妹车“N2” 、 “N3 (世界上第一辆使用甲醇重整制氢装置的燃料电池汽车) ” 。1999 年,戴姆勒克莱斯勒汽 车公司与福特汽车公司联手研制成功的以液氢为动力的“N4”型燃料电池电动汽车进入商 业化生产的开发阶段。2000 年,戴姆勒克莱斯勒公司宣布,已经开发出以甲醇为燃料电 池汽车“N5”和“Jeep Commander 2” 。2006 年,戴姆勒克莱斯勒汽车公司又推出了将燃 料电池体积减小 4 成的燃料电池混合动力概念车“F600 HYGENIUS” 。通用汽车公司则于 2002 年推出了采用线传(Drive by Wire)技术的燃料电池车 Hy-wire。 福特汽 车于 2007 年推出了一种插电式燃料电池混合动力车福特 Edge 电动车。 本田 FCX 则是世 界上最早商品化的燃料电池车。虽然我国在燃料电池车这一领域的研究起步稍慢一些, 但经过这些年的努力, 差距正在缩小, 已经基本赶上了国际水平,在燃料电池汽车研发方面也已经取得长足进步。2003 年,基于桑塔纳 2000 车型的我国第一辆燃料电池轿车样车“超越一号”亮相第五届上 海国际工业博览会。接着, “超越二号” 、 “超越三号”陆续诞生。2006 年 6 月, “超越三号” 燃料电池车在巴黎第八届必比登清洁能源汽车挑战赛场,创下了 4 个 A(废气排放、燃油效率、噪音和二氧化碳排放)的骄人成绩,得到国内外同行的广泛赞誉。目前, 我国已研制出具有自主知识产权的燃料电池大客车、 小轿车、 自行车和助力车等。 2008 年北京奥运会期间,我国自制的燃料电池汽车也参与了服务运营,并得到好评。从今年 2 月开始, 我国自主研发的燃料电池动力平台轿车参加了 “加州燃料电池汽车伙伴计 划”示范运行。据悉,这项活动始于 2000 年,而这次活动将持续半年之久,共有 250 辆汽 车参加。 我国参加此次活动的 16 辆领驭燃料电池轿车是从 20 辆北京奥运示范车中抽调出来 的。 这也是我国新能源汽车继北京奥运示范运营之后首次大规模走出国门, 与全球七大品牌 同场竞争并参与国际化示范运营,也是对我国燃料电池汽车技术发展情况的一次全面检验。目前,我国氢燃料电池汽车的研发呈现一南一北分布格局。南方的研发重镇在上海,2002 年年初,同济大学、上汽集团联合承担了燃料电池轿车项目,它们联合上海工业投资集团有 限公司、 上海科技投资公司等投资组建了上海燃料电池动力系统有限公司。 该公司已经开发 出了三代“超越”系列燃料电池轿车动力系统平台和示范样车。上汽还把该系统搭载在“荣 威”轿车上,诞生了“上海”牌氢燃料电池汽车。另外,奇瑞公司也与同济大学合作研发氢 燃料电池汽车。在北方,清华大学牵头承担了“十五”863 计划“电动汽车重大科技专项”中的“燃料电池 城市客车” 项目, 其产业化载体北京清能华通科技发展有限公司也研发出了燃料电池城 市客车。现在,我国企业已在关键的发动机技术上取得突破。比如,上海神力科技有限公司、中科院 大连化学物理研究所等单位研发的氢燃料发动机已接近或达到国际水平。 中国最新一代的燃 料电池轿车动力性能持续增强,最高时速接近 150 公里,一次性充氢连续行驶里程超过 300 公里,整车的可靠性、稳定性也不断得到提升。我国最新的燃料电池大客车造价也已经下降 到 300 万元人民币,不到国外同类产品价格的 1/5,初具竞争力。氢燃料电池氢燃料电池氢燃料电池是使用氢这种化学元素,制造成储存能量的电池。特点环保节能,高效。氢燃料电池-来源发展汽车是人们生活中的重要交通工具, 而汽车排放的尾气又是造成日益严重的环境污染的重要 原因,为此,人们急需寻找一种代用燃料。科学家经过几十年的精心研究发现,用氢燃料电 池作汽车动力无污染环境的有害成份。因此,使用氢燃料电池的汽车才是名副其实的“绿色 燃料”汽车。据报道,在冰岛政府的支持下,戴姆勒克莱斯勒公司和壳牌公司 1999 年初 公布了把这个岛国变为世界上第一个 “氢经济” 的国家计划最终用无污染的氢能源取代 所有小轿车、公共汽车上使用的柴油和汽油。目前,德国已经陆续推出了各种燃氢汽车。过去,人们总以为氢气是一种化学元素,很少把它作为能源来看待。自从出现了火箭和氢弹 之后,氢气又变成了航天和核武器的重要材料,现在又将其制成氢燃料电池,为人们提供电能。氢燃料电池-发电原理氢燃料电池发电的基本原理是电解水的逆反应, 把氢和氧分别供给阴极和阳极, 氢通过阴极 向外扩散和电解质发生反应后,放出电子通过外部的负载到达阳极。氢燃料电池与普通电池的区别主要在于:干电池、蓄电池是一种储能装置,是把电能贮存起 来,需要时再释放出来;而氢燃料电池严格地说是一种发电装置,像发电厂一样,是把化学 能直接转化为电能的电化学发电装置。另外,氢燃料电池的电极用特制多孔性材料制成, 这 是氢燃料电池的一项关键技术, 它不仅要为气体和电解质提供较大的接触面, 还要对电池的 化学反应起催化作用。氢燃料电池-应用领域20 世纪 60 年代,氢燃料电池就已经成功地应用于航天领域。往返于太空和地球之间的“阿 波罗”飞船就安装了这种体积小、容量大的装置。进入 70 年代以后,随着人们不断地掌握 多种先进的制氢技术,很快,氢燃料电池就被运用于发电和汽车。大型电站,无论是水电、火电或核电,都是把发出的电送往电网,由电网输送给用户。但由 于各用电户的负荷不同,电网有时呈现为高峰,有时则呈现为低峰,这就会导致停电或电压 不稳。 另外, 传统的火力发电站的燃烧能量大约有 70%要消耗在锅炉和汽轮发电机这些庞大 的设备上,燃烧时还会消耗大量的能源和排放大量的有害物质。而使用氢燃料电池发电, 是 将燃料的化学能直接转换为电能,不需要进行燃烧,能量转换率可达 60%80%,而且污染 少、噪音小,装置可大可小,非常灵活。氢的化学特性活跃,它可同许多金属或合金化合。某些金属或合金吸收氢之后,形成一种金 属氢化物,其中有些金属氢化物的氢含量很高,甚至高于液氢的密度,而且该金属氢化物在 一定温度条件下会分解,并把所吸收的氢释放出来,这就构成了一种良好的贮氢材料。随着制氢技术的发展,氢燃料电池离我们的生活越来越近。到那时,氢气将像煤气一样通过 管道被送入千家万户, 每个用户则采用金属氢化物的贮罐将氢气贮存起来, 然后连接氢燃料 电池,再接通各种用电设备。它将为人们创造舒适的生活环境,减轻繁重的生活事务。但愿 这种清洁方便的新型能源氢燃料电池早日在人们日常生活中。氢燃料电池-汽车应用20 辆中国自主研制的氢燃料电池轿车在同济大学新能源汽车工程中心举行赴京发车仪式, 它们将在奥运会中投入运营。这 20 辆氢燃料电池轿车是基于大众帕萨特领驭车型,通过改 制和集成最新一代燃料电池轿车动力系统平台而成功研发出来的。 它们以氢气为能源, 经氢 氧化学反应生成水,真正实现零污染。氢燃料电池轿车加一次氢可跑 300 多公里,时速达每 小时 140150 公里。目前,氢燃料电池轿车比同类型内燃机车重 200 多公斤,贵 5 倍以上。氢燃料电池车的工作原理是:将氢气送到燃料电池的阳极板(负极),经过催化剂(铂)的作用,氢原子中的一个电子被分离出来,失去电子的氢离子(质子)穿过质子交换膜,到达燃料电池 阴极板(正极),而电子是不能通过质子交换膜的,这个电子,只能经外部电路,到达燃料电 池阴极板, 从而在外电路中产生电流。 电子到达阴极板后, 与氧原子和氢离子重新结合为水。 由于供应给阴极板的氧,可以从空气中获得,因此只要不断地给阳极板供应氢,给阴极板供 应空气,并及时把水(蒸气)带走,就可以不断地提供电能。燃料电池发出的电,经逆变器、 控制器等装置,给电动机供电,再经传动系统、驱动桥等带动车轮转动,就可使车辆在路上 行驶。与传统汽车相比,燃料电池车能量转化效率高达 6080%,为内燃机的 23 倍。燃料 电池的燃料是氢和氧,生成物是清洁的水,它本身工作不产生一氧化碳和二氧化碳,也没有 硫和微粒排出。因此,氢燃料电池汽车是真正意义上的零排放、零污染的车,氢燃料是完美 的汽车能源!氢燃料电池车的优势毋庸置疑,劣势也是显而易见。随着科技的进步,曾经困扰氢燃料电池 发展的诸如安全性、 氢燃料的贮存技术等问题已经逐步攻克并不断完善, 然而成本问题依然 是阻碍氢燃料电池车发展的最大瓶颈。 目前氢燃料电池的成本是普通汽油机的 100 倍, 这个 价格是市场所难以承受的。据悉,这批氢燃料电池车,最大输出功率高达 60 千瓦,燃料消耗仅为每百公里 1.2 公斤氢 气,大约相当于 4 升 93 号汽油。氢能源动力汽车氢能源动力汽车氢能源动力汽车-【概述】氢能汽车是以氢为主要能量作为移动的汽车。一般的内燃机,通常注入柴油或汽油, 氢 汽车则改为使用气体氢。 燃料电池和电动机会取代一般的引擎, 即氢燃料电池的原理是把氢 输入燃料电池中,氢原子的电子被质子交换膜阻隔,通过外电路从负极传导到正极,成为电 能驱动电动机; 质子却可以通过质子交换膜与氧化合为纯净的水雾排
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