燃料電(dian)池(chi)汽(qi)(qi)車(che)有哪些 什么(me)是燃料電(dian)池(chi)汽(qi)(qi)車(che)

什么是燃料電池汽車

燃料電池汽車(FCV)是一種用車載燃料電池裝置產生的電力作為動力的汽車。車載燃料電池裝置所使用的燃料為高純度氫氣或含氫燃料經重整所得到的高含氫重整氣。與通常的電動汽車比較,其動力方面的不同(tong)在于FCV用(yong)的電力來自(zi)車載燃料(liao)電池(chi)裝置,電動汽車所(suo)用的電力來自由(you)電網充(chong)電的蓄(xu)電池。因此,FCV的關鍵是燃料(liao)電池。

燃料電池是一種不燃燒燃料而直接以電化學反應方式將燃料的化學能轉變為電能的高效發電裝置。發電的基本原理是:電池的陽極(燃料極)輸入氫(qing)氣(燃料),氫分子(H2)在(zai)陽極催化劑作用下被(bei)離(li)解成為氫離(li)子(H+)和(he)電子(e-),H+穿過燃料電池(chi)的電解質(zhi)層(ceng)向陰極(氧化極)方向運(yun)動,e-因通(tong)不過電解質(zhi)層而由一個外部電路流向陰極(ji);在電池陰極(ji)輸入氧氣(qi)(O2),氧(yang)氣在(zai)陰極(ji)催(cui)化劑作用(yong)下離(li)解成為氧(yang)原子(O),與(yu)通(tong)過外部電路流向陰極的(de)e-和燃料穿過(guo)電解質的H+結合生成穩定(ding)結構的水(H2O),完(wan)成電化學反應放出熱量(liang)。這種電化學反應與(yu)氫(qing)氣在氧氣中發生的劇烈燃燒反應是完(wan)全不(bu)同的,只要(yao)陽極(ji)不斷輸入(ru)氫氣(qi),陰極(ji)不斷輸入(ru)氧氣,電化學反應就會連續不斷地(di)進行下去,e-就會不斷通過外部電路流動形成電流,從而(er)連續不(bu)斷地(di)向(xiang)汽(qi)車提(ti)供電力。與傳統的(de)導電體切割磁(ci)力線(xian)的(de)回轉機(ji)械發電原理也完(wan)全不(bu)同,這種電(dian)化學反應屬(shu)于(yu)一種沒有物體(ti)運(yun)動就(jiu)獲得(de)電(dian)力的靜態發電(dian)方(fang)式(shi)。因而,燃料(liao)電池(chi)具有效率高、噪音低、無污染物(wu)排出等優點,這確保了FCV成為(wei)真正意(yi)義上的高(gao)效、清潔汽車。

為滿足汽車的使用要求,車用燃料電池還必須(xu)具有高比能量、低工(gong)作溫(wen)度、起動(dong)快(kuai)、無泄漏(lou)等特性,在(zai)眾多類型的燃料電(dian)池(chi)中,質子交(jiao)換膜燃料(liao)電(dian)池(chi)(PEMFC)完全具(ju)備這(zhe)些特性,所以FCV所使用的燃料(liao)電池都(dou)是PEMFC。

燃料電池汽車(che)工作原理

燃料(liao)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)汽(qi)(qi)車(che)的工作(zuo)原(yuan)理(li)是，作(zuo)為燃料(liao)的氫(qing)在汽(qi)(qi)車(che)搭載的燃料(liao)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)中，與大氣中的氧氣發生(sheng)氧化還原(yuan)化學反應，產生(sheng)出電(dian)(dian)(dian)能來帶動電(dian)(dian)(dian)動機(ji)工作(zuo)，由電(dian)(dian)(dian)動機(ji)帶動汽(qi)(qi)車(che)中的機(ji)械傳動結(jie)構(gou)，進(jin)而(er)帶動汽(qi)(qi)車(che)的前橋（或后橋）等行走機(ji)械結(jie)構(gou)工作(zuo)，從(cong)而(er)驅動電(dian)(dian)(dian)動汽(qi)(qi)車(che)前進(jin)。

7核(he)心(xin)部件燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)。燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)的(de)反應結果會產(chan)生(sheng)極少的(de)二氧(yang)化碳和氮氧(yang)化物，副產(chan)品主要產(chan)生(sheng)水(shui)，因此(ci)被(bei)稱為綠色新型環保汽車(che)。燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)汽車(che)是電(dian)動(dong)汽車(che)的(de)一種，其核(he)心(xin)部件燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)。通過(guo)氫氣和氧(yang)氣的(de)化學作用，而不是經過(guo)燃(ran)燒，直(zhi)接(jie)變成電(dian)能動(dong)力。

燃料(liao)(liao)(liao)電(dian)池(chi)汽(qi)車(che)的氫燃料(liao)(liao)(liao)能通過幾種途徑得(de)到。有些車(che)輛直接攜帶(dai)著純(chun)氫燃料(liao)(liao)(liao)，另(ling)外一些車(che)輛有可能裝有燃料(liao)(liao)(liao)重整器(qi)，能將(jiang)烴類(lei)燃料(liao)(liao)(liao)轉化為(wei)富氫氣體。單個的燃料(liao)(liao)(liao)電(dian)池(chi)必須結合成燃料(liao)(liao)(liao)電(dian)池(chi)組(zu)，以便獲(huo)得(de)必需的動力，滿足車(che)輛使用(yong)的要求(qiu)。

燃(ran)料電池汽車特點

與傳統汽車相比，燃料電池汽車與傳統的內燃機驅動汽車在構造及動力傳輸等方面的不同,為汽車的整體設(she)計提出了新的要求(qiu)。傳(chuan)統內燃(ran)機汽車的發(fa)動機----變速器動力總成在(zai)燃(ran)料電池汽車中不復存在(zai),取而(er)代(dai)之的(de)是燃(ran)料電(dian)池(chi)反(fan)應堆、蓄電(dian)池(chi)、氫氣罐、電(dian)動機、DC/DC轉化器等設備。而制(zhi)動系統和(he)懸(xuan)架也(ye)相應變化。因此(ci),根據(ju)燃料電池汽(qi)車自(zi)身(shen)特點,在設計時(shi),應作(zuo)相應的變化和改進。燃料(liao)電池(chi)汽車具有以(yi)下優點：

1、零排(pai)放或近(jin)似零排(pai)放。

2、減少了機油泄漏帶來的水污染(ran)。

3、降低了溫(wen)室氣(qi)體的排放。

4、提高了燃油經濟性(xing)。

5、提高(gao)了發動機燃燒(shao)效率。

6、運行(xing)平(ping)穩(wen)、無噪聲。

燃料電池汽車的特點表現在以下方面：

燃料電(dian)池汽車底盤布置

燃料電池動力總成包括:氫氣罐總成(cheng)、蓄電(dian)池總成(cheng)、燃料(liao)電(dian)池堆總成(cheng)、動力輸出系(xi)統(tong)總成(cheng)等。其中,儲氫罐一般放置(zhi)于底盤的中部,或后排(pai)座椅的下方空間(傳統內燃機轎車的油(you)箱位置),將氫氣(qi)罐(guan)分散(san)存(cun)儲。除了(le)燃料電池動(dong)力總成外,對汽(qi)車(che)制動總成、前后懸架總成及輪胎等方面也應作相應的(de)調(diao)整和測試。特別(bie)是隨著輪轂(gu)電(dian)機技術的(de)發(fa)展,使燃料電池汽車在(zai)電動機的放(fang)置有了新的選(xuan)擇,增大了汽車內(nei)部(bu)空間(jian)。而各電動(dong)輪(lun)的驅動(dong)力也可直接控制(zhi),提高惡劣路面(mian)條件下汽車(che)的行使性能。底盤(pan)布(bu)置應把絕大多數的負(fu)載均勻分配(pei)在底盤(pan)的前后端,降低車(che)輛的總體重心,使轎車具(ju)有良好(hao)的操控性(xing)能,并改善車(che)輛的整(zheng)體安全性。

燃料(liao)電(dian)池汽車(che)管理系統

燃料電池汽車的動力系統一般由質子交換膜燃料電池、蓄電池、電機和系統控制設備組成。燃料電池所生成的電能經過DC/DC轉(zhuan)換(huan)器、DC/AC逆變器等的變換,帶(dai)動電(dian)機(ji)的(de)運轉,將電(dian)能轉變為(wei)機械能,為汽車提(ti)供動力。在一些關鍵部件(jian),如質(zhi)子交換膜燃料電池和蓄電池等,其熱(re)特性及傳熱(re)性質(zhi)與傳統汽車有著(zhu)很大(da)的(de)不(bu)同,為燃料(liao)電池汽車的水、熱管理提出了新的目(mu)標和要求。

燃料電池汽車電子控制

與傳統汽車相同,電子控(kong)制在燃料(liao)電池汽車的(de)發展中也將起著(zhu)越(yue)來越(yue)重要的(de)作(zuo)用。汽車的(de)各種操縱系統都(dou)會向著(zhu)電子化和(he)電動化的(de)方向發展,實現“線操控”,即用導線代替機械(xie)傳動(dong)機構(gou),如“導線制動(dong)”、“導線轉向”等;現有的12V動力電(dian)源已滿足不(bu)了(le)汽車上所有電(dian)氣系統的需要,42V汽(qi)車(che)電氣系統新標準(zhun)的實施,將會(hui)使汽車電器零(ling)

部件的設計和結構發生重大的變革,機械式繼電器、熔絲式保護(hu)電路也將隨之淘汰。同時,燃料電(dian)池(chi)的特(te)性有其自身的特(te)點:

a.電壓低,電(dian)流大;

b.輸出電流會隨溫度的升高(gao)而升高(gao),輸出電(dian)壓會隨輸出電(dian)流的(de)增大而下降;

c.從(cong)開(kai)始輸(shu)出電壓、電流到逐漸(jian)進入(ru)穩定(ding)狀態,停留(liu)在過渡帶范(fan)圍內的動態反(fan)應(ying)時間較長。正是由于以上特點,大多數電(dian)器和(he)電(dian)機(ji)難以適應其電(dian)壓(ya)特性,所(suo)以必須和DC/DC變換(huan)器和DC/AC逆(ni)變器配(pei)合(he)使用,需要對燃料電(dian)池系統進行(xing)大量的功率調(diao)節(jie)以保證(zheng)電(dian)壓的穩定(ding)。

(1)當(dang)燃料電池的輸出功率(lv)大于汽車的需要時,多(duo)余的功率可對蓄電池(chi)進行充電,在動力系統起動時蓄(xu)電(dian)池可以給輔助系統提供電(dian)源(yuan);

(2)當燃料電(dian)池的功率不能滿足汽車(che)加速(su)、爬坡(po)時,蓄電池可提(ti)供附加功率,配(pei)合(he)燃料(liao)電池共(gong)同(tong)使(shi)用。

所以,車輛(liang)可采用42V的(de)輔助電(dian)源獨(du)立地(di)為(wei)各種電(dian)子、電(dian)氣(qi)設(she)備提供電(dian)能。由于燃(ran)料電(dian)池(chi)汽(qi)車較之傳統內(nei)燃(ran)機(ji)汽(qi)車在驅動方式上有著本質的(de)區別,所以在底盤布置、水熱管(guan)理、電子控(kong)制(zhi)等(deng)諸多方面的設計也(ye)有著很大的不同(tong)。

燃料電池車是電動車的一種，其電池的能量是通過氫氣和氧氣的化學作用，而不是經過燃燒，直接變成電能的。燃料電池的化學反應過程不會產生有害產物，因此燃料電池車輛是無污染汽車，燃料電池的能量轉換效率比內燃機要高2～3倍，因此從能(neng)源(yuan)的(de)(de)利(li)用和環境(jing)保護方面，燃料電池汽車是一種理想的(de)(de)車輛。

燃料電池汽車有哪些

下面我(wo)們就來盤(pan)點哪些企業在做電池燃料車。

1.金龍汽車產品：一代氫燃料電池城市客車

公司主營汽車產品及零配件，其大中型客車的市場占有率高。同時公司一直致力于新能源客車的研發，09年初，公司(si)研制的新一代(dai)氫燃(ran)料電池(chi)城市客車在蘇州下線，此舉標志(zhi)著(zhu)國家“863計(ji)劃十一五(wu)攻關項目：節(jie)能(neng)與新能(neng)源汽車”--氫燃(ran)料城市客車(che)研發項目取得新突破(po)。

2.上汽集團產品：榮威950插電式燃料電池車

在2015上海車展前(qian)，上汽(qi)集(ji)團與媒體進(jin)行了前(qian)瞻技術分享會，提(ti)前(qian)對即將在車展展示(shi)的兩款“未來(lai)汽(qi)車”進(jin)行了預熱。除(chu)了造勢(shi)多時的智(zhi)能汽(qi)車，上汽(qi)集(ji)團還拋出了另外一枚重磅炸彈——第四代榮威950插(cha)電式燃(ran)料電池車。該車可實現400多公里(li)(li)的續(xu)航里(li)(li)程，160公里(li)的最高時速(su)。

3.現代汽車產品：ix35氫燃料電池車

現代汽車2014年2月份開(kai)始在韓(han)國投產ix35氫(qing)燃料電(dian)池(chi)車，成為全球(qiu)首家推出(chu)量產版氫(qing)燃料電(dian)池(chi)車的車企，該車型在歐洲等市場(chang)以ix35的名稱進行銷售(shou)。

現代選擇ix35這款(kuan)車(che)衍生出(chu)燃料電(dian)池車(che)并量產(chan)，部分(fen)原因是因為(wei)該車(che)的傳統(tong)車(che)型頗受歡迎。在燃料電(dian)池版ix35中，工程師(shi)確保燃(ran)料(liao)電池(chi)堆、儲氫罐、電池(chi)和(he)動力總(zong)成的關鍵系統(tong)不會對車輛的可用性造(zao)成影響。

車中采用了功率為100千瓦的燃料電池(chi)堆為一臺功率(lv)為100千(qian)瓦(wa)的電動(dong)機(ji)(ji)提供能量，電機(ji)(ji)可提供的峰值扭(niu)矩達到300牛(niu)米，約合221磅英尺，0-62英里/時加速時間為12.5秒，最高時(shi)速可達(da)100英里/時，其行駛里(li)程(cheng)則(ze)為369英(ying)里，約(yue)合594公里。儲氫(qing)罐中可存放5.6千(qian)(qian)克氫氣，也就是每千(qian)(qian)克氫燃(ran)料可(ke)支(zhi)持汽車行駛(shi)106公里。經計(ji)算，一千克氫(qing)燃(ran)料約相(xiang)當(dang)于3.7升(sheng)汽油(you)的能量含量，那(nei)么，該車的燃效(xiao)約為(wei)28.6（106/3.7=28.6）千克/升。

4.豐田產品：豐田Mirai燃料電池車，FCV Plus概念車

Mirai燃料電池車

FCV Plus概念車

豐田作為油電混動領域的領導者此次帶來了采用氫燃料電池作為動力能源的車型。與其他清潔能源不同，用氫氣轉化為電能驅動的汽車尾氣近為對環境無害的水蒸氣。該車將在2014年底(di)接受(shou)預(yu)定，并(bing)于2015年(nian)正式發售。

不同于特斯拉旗下的電(dian)(dian)動(dong)車(che)(che)，豐田(tian)該款(kuan)汽車(che)(che)采用的不是插電(dian)(dian)式充電(dian)(dian)，取(qu)而代之的是加(jia)氫(qing)的方式。液(ye)氫(qing)加(jia)入儲罐(guan)中，與空氣發生反應(ying)產生水的同時產生電(dian)(dian)能，電(dian)(dian)能被輸送(song)給(gei)車(che)(che)輛的電(dian)(dian)動(dong)機(ji)，從而驅(qu)動(dong)汽車(che)(che)。

5.本田產品：本田Clarity氫燃料電池車

本田Clarity氫燃(ran)料電池轎車日(ri)前在東京車展上(shang)發布，該車是現(xian)款FCX Clarity車(che)(che)型的(de)升級版。本田公司表示(shi)，該車(che)(che)將于2016年3月份(fen)在日本上市，同時也(ye)將在美(mei)國上市。美(mei)版(ban)將在今年的(de)洛杉磯(ji)車(che)展上發布。

6.通用產品：雪佛蘭Equinox第四代氫燃料電池車

雪佛蘭Equinox的燃料電(dian)池組由440塊串聯電池組成，電力輸出可達93千(qian)瓦，在車載(zai)73千瓦(100馬力)同(tong)步電動機的共同(tong)驅動下，0－100公里/小時的加(jia)速只要12秒，而(er)這款(kuan)前驅車型的最高時速(su)可達(da)每小時160公(gong)里。