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燃料电池电动汽车技术是什么

发布时间: 2022-12-26 22:01:32

Ⅰ 什么是燃料电池汽车

燃料电池汽车的工作原理是,作为燃料的氢在汽车搭载的燃料电池中,与大气中的氧气发生氧化还原化学反应,产生出电能来带动电动机工作,由电动机带动汽车中的机械传动结构,进而带动汽车的前桥(或后桥)等行走机械结构工作,从而驱动电动汽车前进。
7核心部件燃料电池。燃料电池的反应结果会产生极少的二氧化碳和氮氧化物,副产品主要产生水,因此被称为绿色新型环保汽车。燃料电池汽车是电动汽车的一种,其核心部件燃料电池。通过氢气和氧气的化学作用,而不是经过燃烧,直接变成电能动力。
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。图2 为燃料电池汽车的燃料电池本体示意图。

Ⅱ 燃料电池电动汽车的简介

燃料电池电动汽车实质上是电动汽车的一种,在车身、动力传动系统、控制系统等方面,燃料电池电动汽车与普通电动汽车基本相同,主要区别在于动力电池的工作原理不同。燃料电池的反应机理是将燃料中的化学能不经过燃烧直接转化为电能,即通过电化学反应将化学能转化为电能,实际上就是电解水的逆过程,通过氢氧的化学反应生成水并释放电能。电化学反应所需的还原剂一般采用氢气,氧化剂则采用氧气,因此最早开发的燃料电池电动汽车多是直接采用氢燃料,氢气的储存可采用液化氢、压缩氢气或金属氢化物储氢等形式。
燃料电池的反应不经过热机过程,因此其能量转换效率不受卡诺循环的限制,能量转化效率高;它的排放主要是水非常清洁,不产生任何有害物质。因此,燃料电池技术的研究和开发备受各国政府与大公司的重视,被认为是21世纪的洁净、高效的发电技术之一。

Ⅲ 燃料电池汽车是什么意思

【太平洋汽车网】燃料电池汽车是以燃料电池作为动力源或主动力源的汽车,通过氢气和氧气的化学作用产生的电能驱动车辆行驶,与传统汽车相比,燃料电池电动汽车增加了燃料电池和氢气罐,其电能来自氢气燃烧,工作时只要加氢气即可,不需要外部补充电能。

燃料电池汽车是什么意思燃料电池汽车(FCV)是一种用车载燃料电池装置产生的电力作为动力的汽车。车载燃料电池装置所使用的燃料为高纯度氢气或含氢燃料经重整所得到的高含氢重整气。与通常的电动汽车比较,其动力方面的不同在于FCV用的电力来自车载燃料电池装置,电动汽车所用的电力来自由电网充电的蓄电池。因此,FCV的关键是燃料电池。

该图片由注册用户"仰望星空"提供,版权声明反馈与传统汽车相比,燃料电池汽车与传统的内燃机驱动汽车在构造及动力传输等方面的不同,为汽车的整体设计提出了新的要求。传统内燃机汽车的发动机----变速器动力总成在燃料电池汽车中不复存在,取而代之的是燃料电池反应堆、蓄电池、氢气罐、电动机、DC/DC转化器等设备。而制动系统和悬架也相应变化。因此,根据燃料电池汽车自身特点,在设计时,应作相应的变化和改进。燃料电池汽车具有以下优点:

1、零排放或近似零排放。

2、减少了机油泄漏带来的水污染。

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。

燃料电池汽车和纯电动汽车的区别

1、原理不同

(1)纯电动汽车的原理是依靠电池储备能源,用电机驱动汽车行驶。最核心部分就是电池、电控、电机的三电技术。

(2)燃料电池汽车以氢气为能源,工作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。区别于传统的干电池、蓄电池,普通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;氢燃料电池严格地说是一种发电装置,就像发电厂一样,是把化学能直接转化为电能的电化学发电装置。

2、续航能力不同燃料电池汽车的续航里程一般都是400公里以上,和传统的燃油车非常接近。而对纯电动汽车来说,更长的续航里程意味着更重更贵的锂电池包。目前纯电动汽车里头只有TeslaModelS(参数|图片)的续航里程超过了400公里,但代价是重达1吨、贵到20万人民币的电池包。再加上深度放电会影响锂电池寿命,也就是不能像传统汽车那样将油用干再加满,所以实际续航里程比宣称的还要低不少。虽然燃料电池汽车的价格目前更高,但从前景来说,同样续航里程的情况下,燃料电池汽车的成本会低于纯电动汽车。

3、起步速度不同燃料电池汽车和纯电动汽车两者之间的起步的速度还是有所区别的,主要的原因就是燃料电池的燃料在车的储存罐当中反应是需要时间的,从车辆的构造上面来说,燃料车的乘坐空间并没有电动汽车的乘坐空间舒适,燃料电池需要大的储存罐,会占据一定的内部空间。

(图/文/摄:太平洋汽车网问答叫兽)

Ⅳ 燃料电池电动汽车的定义是什么

燃料电池电动汽车是指以燃料电池系统作为单一动力源,或者以燃料电池系统与可充电储能系统作为混合动力源的电动汽车。希望对您有用。

Ⅳ 燃料电池电动汽车有什么特点

燃料电池电动汽车是利用氢气等燃料和空气中的氧在催化剂的作用下在燃料电池中经电化学反应产生的电能,并作为主要动力源驱动的汽车。
特点
1)能量转化效率高。燃料电池的能量转换效率可高达60~80%,为内燃机的2~3倍;
2)零排放,不污染环境。燃料电池的燃料是氢和氧,生成物是清洁的水;
3)氢燃料来源广泛,可以从可再生能源获得,不依赖石油燃料
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、减少了机油泄漏带来的水污染。

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。

燃料电池汽车的工作原理是,使作为燃料的氢在汽车搭载的燃料电池中,与大气中的氧发生化学反应,产生出电能发动电动机,由电动机带动汽车中的机械传动结构,进而带动汽车的前后万向轴、后桥等行走机械结构,转动车轮驱动汽车。

核心部件燃料电池采用的能源间接来源是甲醇、天然气、汽油等烃类化学物质,通过相关的燃料重整器发生化学反应间接地提取氢元素;直接来源就是石化裂解反应提取的纯液化氢。

燃料电池的反应结果将会产生极度少的二氧化碳和氮氧化物,这类化学反应除了电能外的副产品主要产生水,因此燃料电池汽车被称为绿色的新型环保汽车。

Ⅵ 燃料电池汽车的核心技术

被誉为新一代环保车型的燃料电池汽车可不使用传统化石燃料,而以来源丰富的氢气作为燃料,运行后的排放物只有水,且不排放CO2。燃料电池汽车通过电机驱动车辆,可兼顾静音性与良好的行驶性能,燃料填充时间较短,并能确保与内燃机汽车相近的续航里程。各汽车制造商目前正在积极开展针对燃料电池汽车的研发与推广工作。介绍了丰田公司燃料电池系统(TFCS)及燃料电池堆的结构、设计与控制。着重阐述了燃料电池系统的1项核心技术,即“水管理控制技术”,以及基于燃料电池堆的设计过程与燃料电池堆内部状态的可视化及计测技术。

0前言

近年来,由于地球温室效应日益加剧,石油资源也在日渐枯竭,能源安全(尤指稳定供应能源等)问题得以不断凸显,运行中不产生CO2的新能源汽车逐渐引起了广泛关注。丰田公司于近期设立了“CO2零排放目标”,并提出到2050年,提高新能源汽车的销售比例,目前正在对此开展相关研究(图1)。

4结语

本文以燃料电池系统的1项核心技术“水管理”为研究对象。运用可视化及计测技术,实现了定量化处理,将该技术有效运用于燃料电池堆的设计与系统控制过程中。水管理是燃料电池堆的1项关键技术,今后还将依据相关原理,对燃料电池堆的运作机理进行说明,从而推进燃料电池堆系统的小型化、低成本化,以及性能提升等方面的工作。

注:本文发表于《汽车与新动力》杂志2020年第3期

作者:[日]?今西啓之等

整理:彭惠民

编辑:伍赛特

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

Ⅶ 燃料电池汽车的关键技术

电动汽车的关键能源动力技术包括电池技术、电机技术、控制器技术。电池技术、电机技术和控制器技术是电动汽车所特有的技术,这3项技术也是一直制约电动汽车大规模进入市场的关键因素。 电池是电动汽车的动力源泉,也是一直制约电动汽车发展的关键因素。电动汽车用电池的主要性能指标是比能量(E) 、能量密度(Ed)、比功率(P)、循环寿命(L)和成本(C)等。要使电动汽车能与燃油汽车相竞争,关键就是要开发出比能量高、比功率大、使用寿命长的高效电池。
电动汽车用电池经过了3代的发展,已经取得了突破性进展。
第1代是铅酸电池,目前主要是阀控铅酸电池(VRLA) ,由于其比能量较高、价格低和能高倍率放电, 因此是目前惟一能大批量生产的电动汽车用电池。
第2代是碱性电池,主要有镍镉、镍氢、钠硫、锂离子和锂聚合物等多种电池,其比能量和比功率都比铅酸电池高,因此大大提高了电动汽车的动力性能和续驶里程,但其价格却比铅酸电池高。
第3代是以燃料电池为主的电池,燃料电池直接将燃料的化学能转变为电能,能量转变效率高,比能量和比功率都高,并且可以控制反应过程,能量转化过程可以连续进行,因此是理想的汽车用电池还处于研制阶段,一些关键技术还有待突破。
广泛应用于电动汽车的燃料电池是一种称为质子交换膜的燃料电池(PEMFC) ,它以纯氢为燃料,以空气为氧化剂,不经历热机过程,不受热力循环限制,因此能量的转换效率高,是普通内燃机热效率的2~3倍。同时,它还具有噪音低、无污染、寿命长、启动迅速、比功率大和输出功率可随时调整等特性,使得PEMFC非常适合用作交通工具的动力源。 美国和加拿大是燃料电池研发和示范的主要区域,在美国能源部(DOE)、交通部(DOT)和环保局(EPA)等政府部门的支持下,燃料电池技术取得了很大的进步,通用汽车、福特汽车、丰田、戴姆勒奔驰、日产、现代等整车企业均在美国加州参加燃料电池汽车的技术示范运行,并培育了美国的UTC(联合技术公司)、加拿大的巴拉德(Ballad)等国际知名的燃料电池研发和制造企业美国通用汽车公司2007 年秋季启动的Project Driveway 计划,将100 辆雪佛兰Equinox 燃料电池汽车投放到消费者手中,2009 年总行驶里程达到了160万km。同年,通用汽车宣布开发全新的一代氢燃料电池系统,新系统与雪佛兰Equinox 燃料电池车上的燃料电池系统相比,新一代氢燃料电池体积缩小了一半,质量减轻了100 kg,铂金用量仅为原来的1/3。通用汽车新一代燃料电池汽车的铂金用量已经下降到30 g,按照目前国际市场价格,铂金为300~400 元/g,100 kW燃料电池的铂金成本约为1 万元人民币,燃料电池的成本大幅度下降。预计到2017 年,100 kW燃料电池发动机的铂金用量将下降到10~15 g,达到传统汽油机三效催化器的铂金用量水平。
美国在2006 年专门启动了国家燃料电池公共汽车计划(National Fuel Cell City Bus Program,NFCBP),进行了广泛的车辆研发和示范工作,2011 年美国燃料电池混合动力公共汽车实际道路示范运行单车寿命超过1.1 万h 。美国在燃料电池混合动力叉车方面也进行了大规模示范,截至2011 年,全美大约有3000 台燃料电池叉车,寿命达到了1.25 万h 的水平。燃料电池叉车在室内空间使用,具有噪音低、零排放的优点。 欧洲的燃料电池客车示范计划,完成了第6 框架计划(Framework Program,2002—2006)和第7 框架计划(2007—2012),目的是突破燃料电池和氢能发展的一些关键性技术难点,在CUTE (Clean Urban Transport for Europe, 欧洲清洁都市交通)及欧盟其他相关项目支持下,各个城市开展燃料电池公共汽车示范运行,今年新的计划 CHIC( Clean Hydrogen in European Cities, 欧洲清洁都市交通)开始实施,包括阿姆斯特丹、巴塞罗那、汉堡、伦敦、卢森堡、 马德里、波尔图、斯德哥尔摩、斯图加特、冰岛以及澳大利亚珀斯, 即澳大利亚STEP 项目(Sustainable Transport Energy Program,可持续交通能源计划)等,欧洲在燃料电池汽车的可靠性和成本控制等方面取得了长足的进步。
在德国,2012 年6 月,主要的汽车和能源公司与政府一起承诺,建立广泛的全国氢燃料加注网络,支持发展激励计划,即到2015 年,全国建成50 个加氢站,为全国5000 辆燃料电池汽车提供加氢服务[7] 。戴姆勒奔驰于2011 年开展燃料电池汽车的全球巡回展示,验证了燃料电池轿车性能已经达到了传统轿车的性能,具备了产业化推广的能力。戴姆勒集团参与“ Hy FLEET:CUTE(2003-2009)”项目。36 辆梅赛德斯-奔驰Citaro 燃料电池客车已由20 个交通运营商进行运营使用,运营时间超过14 万h、行驶里程超过220 万km。但是第一代纯燃料电池的客车,寿命只有2 000 h,经济性较差。戴姆勒集团与2009 年开始推出第二代轮边电机驱动的燃料电池客车,主要性能达到了国际先进水平,其经济性大幅度改善,燃料电池耐久性达到1. 2 万h。
德国西门子公司研发的燃料电池,已经成功地应用于德国的214 型潜艇上(氢氧型) [11] 。2007 年德国戴姆勒奔驰公司,美国福特汽车公司和加拿大Ballard公司合作, 成立AFCC 公司(Automotive Fuel Cell Cooperation,车用燃料电池公司),以研发和推广车用燃料电池。2013 年年初,宝马公司决定与燃料电池技术排名第一的企业——丰田汽车公司合作,由丰田公司向宝马公司提供燃料电池技术。 从全球范围看,日本和韩国的燃料电池研发水平处于全球领先,尤其是丰田、日产和现代汽车公司,在燃料电池汽车的耐久性,寿命和成本方面逐步超越了美国和欧洲。丰田公司的2008 版FCHV-Adv 在实际测试中,实现了在-37 ℃顺利启动,一次加氢行驶里程达到了830km,单位里程耗氢量0.7 kg/(100 km),相当于汽油3L/(100 km),如图3 所示 [12] 。2013 年11 月,丰田在“第43 届东京车展2013”上,展出了计划在2015 年投放市场的燃料电池概念车,作为技术核心的燃料电池组目前实现了当时公开的全球最高的3 kW/L 功率密度。该燃料电池组去掉了加湿模块,不但降低了成本、车质量和体积,还减少了燃料电池的热容量,有利于燃料电池在低温条件下迅速冷启动。如图5所示为丰田公司的FCHV-Adv。
目前丰田汽车公司在扩大混合动力汽车的同时,重点针对燃料电池汽车的产业化进行准备,拟在2015年投放新一代燃料电池轿车,进行批量生产;2016 年生产(与日野合作)新一代燃料电池客车。和丰田汽车公司类似,日产汽车也投入巨资开展燃料电池电堆和轿车的研发,2011 年日产的燃料电池电堆,功率90 kW,质量仅43 kg,2012 年,日产汽车公司研发的电堆功率密度达到了2.5 kW/L,这在当时是国际最高水平[14] 。另外,本田公司新开发的FCX Clarity燃料电池汽车,能够在- 30℃顺利启动,续驶里程达到620 km[15] ,2014 年,本田宣布的新一代燃料电池堆功率密度也达到3 kW/L。韩国现代从2002 开始研发燃料电池汽车,2005 年采用巴拉德的电堆组装了32 辆运动型多功能车(sports utility vehicle,SUV),2006 年推出了自主研发的第一代电堆,组装了30 台SUV,4 辆大客车,并进行了示范运行;2009—2012 年间,开发了第2 代电堆,装配100 台SUV,开始在国内进行示范和测试,并对电堆性能进行改进;2012 年,推出了第3 代燃料电池SUV 和客车,开始全球示范;2013 年,韩国现代宣布将提前2年开展千辆级别的燃料电池SUV(现代ix35)生产,在全球率先进入燃料电池千辆级别的小规模生产阶段。该SUV 采用了100 kW燃料电池,24 kW锂离子电池,100 kW电机,70 MPa 的氢瓶可以储存5.6 kg 氢气, 新欧洲行驶循环(New European Drive Cycle,NEDC) 循环工况续驶里程588 km,最高车速160 km/h。 在中国国家“八六三”高技术项目、“十五规划”的电动汽车重大科技专项与“十一五规划”节能与新能源汽车重大项目的支持下,通过产学研联合研发团队的刻苦攻关,中国的燃料电池汽车技术研发取得重大进展,初步掌握了整车、动力系统与核心部件的核心技术,基本建立了具有自主知识产权的燃料电池轿车与燃料电池城市客车动力系统技术平台,也初步形成了燃料电池发动机、动力电池、DC/DC 变换器、驱动电机、供氢系统等关键零部件的配套研发体系,实现了百辆级动力系统与整车的生产能力。中国燃料电池汽车正处于商业化示范运行考核与应用的阶段,已在北京奥运燃料电池汽车规模示范、上海世博燃料电池汽车规模示范、UNDP(United Nations Development Programme, 联合国开发计划)燃料电池城市客车示范以及“十城千辆”、广州亚运会、
深圳大运会等示范应用中取得了良好的社会效益中国燃料电池轿车采用独具特色的“电—电混合”动力系统平台技术方案,具有“动力系统平台整车适配、电—电混合能源动力控制、车载高压储氢系统、工业副产氢气纯化利用”的技术特征。在“十五规划”研发的基础上,“十一五规划”新一代燃料电池轿车动力系统结合整车平台的改变,采用扁平化的动力系统布置方式,燃料电池发动机氢气子系统、空气子系统与冷却系统采用模块化分散布置的模式,增加了动力系统与整车适配的柔性,明显提升整车的人机工程性能。同时,优化集成DC/DC 变换器、DC/AC控制器以及电动空调和低压变换器等功率元器件的动力系统控制单元,在提升模块化的同时方便集中处理电磁兼容、系统冷却以及电安全等问题,体现了电动
汽车动力系统集成设计的方向。与“十五规划”燃料电池轿车动力系统相比,新一代动力系统的性能得到进一步优化与提高。主要表现在:燃料电池发动机功率从40 kW 提高到55 kW;动力蓄电池容量从48 kWh 减小到26 kWh ;电机功率从60 kW 提高到90 kW;电机控制器(DC/AC) 功率提高35%,体积比功率增加12.5%。同时,动力系统继续保持燃料经济性的技术优势,在车辆整备质量增加近250 公斤的前提下整车动力性明显提高,燃料经济性则
仍然保持在1.2 kg/(100 km) 的原有水平。中国国家“八六三”高技术项目持续支持燃料电池汽车的技术研发工作,“十二五规划”期间为保持中国电动汽车技术制高点,继续保持了对燃料电池汽车的支持力度。从产业界来看,即使在“十五、十一五规划”燃料电池汽车全球产业化热潮期间,中国汽车工业界并没有在燃料电池汽车方面有明显投入,进入“十二五规划”后,在燃料电池汽车产业化趋于理性化的大背景下,上汽集团制定了燃料电池汽车发展的五年规划,以新源动力为燃料电池电堆供应商,开始投入大量资金研发燃料电池汽车,目前正进行第3 代燃料电池轿车FCV 的开发,在2011 年必比登比赛中,上汽开发的FCV 在燃料电池轿车组别中,名列第3。
同济大学已开展多轮燃料电池轿车的研发工作,研制的燃料电池轿车已在奥运会、世博会进行大规模示范运行。在“十二五规划”期间,同济大学将为中国第一汽车集团公司、东风汽车公司、奇瑞汽车股份有限公司和中国长安汽车集团股份有限公司集成燃料电池轿车。在中国城市循环条件下,代表性燃料电池混合动力轿车的技术参数如表6 所示。

Ⅷ 燃料电池电动汽车是怎样的工作原理

1、燃料电池电动汽车的动力系统主要由燃料电池发动机、燃料存储装置(主要用于储氢)、驱动电机、动力电池组等组成,采用燃料电池发电作为主要能量源,通过电机驱动车辆前进。燃料电池是利用氢气和氧气(或空气)在催化剂的作用下直接经电化学反应产生电能的装置,且有无污染、排放物只有水的优点。
2、燃料电池电动汽车具有效率高、节能环保(以氢气为能源、排放物为水)、运行平稳、噪声小等优点。
燃料电池作为电动汽车的动力来源,其特点主要表现在:
①能量转化效率高。燃料电池的能量转换效率可高达60%~80%,是内燃机的2~3倍。
②不污染环境。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CO和C02,也没有硫和微粒排出,没有高温反应,也不产生NOx。如果使用车载的甲醇重整催化器供给氢气,仅会产生微量的CO和较少的C02。
3、燃料电池是一种不燃烧燃料而直接以电化学反应方式将燃料的化学能转变为电能的高效发电装置。发电的基本原理是:电池的阳极(燃料极)输入氢气(燃料,氢分子(H2)在阳极催化剂作用下被离解成为氢离子(H+)和电子(e-),H+穿过燃料电池的电解质层向阴极(氧化极)方向运动,e-因通不过电解质层而由一个外部电路流向阴极;在电池阴极输入氧气(O2),氧气在阴极催化剂作用下离解成为氧原子(O),与通过外部电路流向阴极的e-和燃料穿过电解质的H+结合生成稳定结构的水(H2O),完成电化学反应放出热量。
4、现阶段,燃料电池的许多关键技术还处于研发试验阶段。此外,燃料电池的理想燃料——氢气,在制备、供应、储运等方面距离产业化还有大量的技术与经济问题有待解决。
作为燃料电池必不可缺少的反应催化剂——稀有金属铂金(Pt)被大量应用。按照现有燃料电池对铂金的消耗量,地球上所有储量都用来制造车用燃料电池,也仅能满足几百万辆车的需求。因此如何降低稀有金属用量也是燃料电池电动汽车推广应用的技术和资源瓶颈之一。

Ⅸ 什么是燃料电池汽车

什么是燃料电池汽车燃料电池汽车是电动汽车的一种,其核心部件是燃料电池。通过氢和氧的化学作用,而不是燃烧,直接转化为电能。燃料电池汽车燃料中的氢气在汽车燃料电池中与大气中的氧气发生反应,产生电能驱动电机工作。电机驱动汽车内的机械传动结构,再驱动汽车前轴(或后轮轴)等移动机械结构工作,从而驱动电动汽车前进。用于燃料电池汽车的氢燃料可以通过几种方式获得。一些车辆直接搭载纯氢燃料,而其他车辆可能配备燃料重整器,可以将碳氢燃料转化为富氢气体。单个燃料电池必须组合成一个燃料电池堆,以获得满足车辆使用要求的必要功率。自2001年以来,全球燃料电池技术取得了重大进展。燃料电池汽车的发展仍然存在技术挑战,如燃料电池堆的集成、电动汽车燃料处理器商业化程度的提高以及辅助汽车制造商正在努力集成组件和降低组件成本,并取得了显著进展。

Ⅹ 什么叫燃料电池汽车

燃料电池汽车也可以算作电动汽车,但你可以在五分钟内给电池灌满燃料,而不是等上几个小时来充满电。燃料电池汽车也是电动汽车,只不过“电池”是氢氧混合燃料电池。和普通化学电池相比,燃料电池可以补充燃料,通常是补充氢气。一些燃料电池能使用甲烷和汽油作为燃料,但通常是限制在电厂和叉车等工业领域使用。燃料电池汽车( FCV) 是一种用车载燃料电池装置产生的电力作为动力的汽车。车载燃料电池装置所使用的燃料为高纯度氢气或含氢燃料经重整所得到的高含氢重整气。与通常的电动汽车比较, 其动力方面的不同在于FCV 用的电力来自车载燃料电池装置, 电动汽车所用的电力来自由电网充电的蓄电池。因此, FCV 的关键是燃料电池。

燃料电池是一种不燃烧燃料而直接以电化学反应方式将燃料的化学能转变为电能的高效发电装置。发电的基本原理是: 电池的阳极( 燃料极) 输入氢气( 燃料) , 氢分子( H2) 在阳极催化剂作用下被离解成为氢离子( H+ ) 和电子( e-) , H+ 穿过燃料电池的电解质层向阴极( 氧化极) 方向运动, e-因通不过电解质层而由一个外部电路流向阴极; 在电池阴极输入氧气( O2) , 氧气在阴极催化剂作用下离解成为氧原子( O) , 与通过外部电路流向阴极的e-和燃料穿过电解质的H+ 结合生成稳定结构的水( H2O) , 完成电化学反应放出热量。这种电化学反应与氢气在氧气中发生的剧烈燃烧反应是完全不同的, 只要阳极不断输入氢气, 阴极不断输入氧气, 电化学反应就会连续不断地进行下去, e-就会不断通过外部电路流动形成电流, 从而连续不断地向汽车提供电力。与传统的导电体切割磁力线的回转机械发电原理也完全不同, 这种电化学反应属于一种没有物体运动就获得电力的静态发电方式。因而, 燃料电池具有效率高、噪音低、无污染物排出等优点, 这确保了FCV 成为真正意义上的高效、清洁汽车。

为满足汽车的使用要求, 车用燃料电池还必须具有高比能量、低工作温度、起动快、无泄漏等特性,在众多类型的燃料电池中,质子交换膜燃料电池( PEMFC) 完全具备这些特性, 所以FCV 所使用的燃料电池都是PEMFC。

工作原理
燃料电池汽车的工作原理是,作为燃料的氢在汽车搭载的燃料电池中,与大气中的氧气发生氧化还原化学反应,产生出电能来带动电动机工作,由电动机带动汽车中的机械传动结构,进而带动汽车的前桥(或后桥)等行走机械结构工作,从而驱动电动汽车前进。

7核心部件燃料电池。燃料电池的反应结果会产生极少的二氧化碳和氮氧化物,副产品主要产生水,因此被称为绿色新型环保汽车。燃料电池汽车是电动汽车的一种,其核心部件燃料电池。通过氢气和氧气的化学作用,而不是经过燃烧,直接变成电能动力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

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