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實(shí)際應(yīng)用較多的氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī),是將氫與汽化的汽油或柴油混合后再燃用,氫在混合燃料中占30%~85%。汽油箱中的汽油通過(guò)化油器向發(fā)動(dòng)機(jī)提供,在不使用氫燃料時(shí)與傳統(tǒng)燃料系統(tǒng)相同。附加的氫燃料供給系統(tǒng)由甲醇容器、氫發(fā)生器、控制閥、壓力表等組成,氫發(fā)生器串接在排氣管上。甲醇容器中的甲醇進(jìn)入氫發(fā)生器之后,在廢氣余熱和催化劑作用下裂解生成氫。在發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸真空度作用下,生成的氫被吸入化油器與汽油混合,混合燃料的濃度可通過(guò)化汽器各個(gè)閥控制。國(guó)內(nèi)氫發(fā)生器所用的催化劑一般含有鎳、鉑鈀、鉀和鋁等元素,發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管中的廢氣余熱為 300℃~780℃。對(duì) 492QA2 汽油機(jī)作臺(tái)架及道路試驗(yàn)表明,發(fā)動(dòng)機(jī)使用摻氫汽油后在燃油經(jīng)濟(jì)性和廢氣排放方面有明顯改善,而動(dòng)力性與燃用純汽油時(shí)基本相同。表 1 是一些汽油發(fā)動(dòng)機(jī)使用不同燃料時(shí)的怠速排放對(duì)比。氫能技術(shù)的發(fā)展需要解決生產(chǎn)成本高、儲(chǔ)存和運(yùn)輸成本高等問(wèn)題。南通氫能技術(shù)服務(wù)方案
電堆性能低溫性能:一方面,在低溫環(huán)境下燃料電池性能將大幅下降。另一方面,燃料電池在反應(yīng)過(guò)程中依賴(lài)水,同時(shí)反應(yīng)也能生成水,在低溫環(huán)境下若水凍結(jié),則體積膨脹后可能會(huì)損傷膜電極組件。因此需要克服低溫冷啟動(dòng)問(wèn)題。續(xù)航能力:對(duì)于燃料電池汽車(chē)來(lái)說(shuō)續(xù)航能力的多少意味著攜帶氫氣有多少。一般情況下1kg氫氣約產(chǎn)生18Kwh的電,一輛B級(jí)車(chē)百公里耗電也約為18kwh。若要實(shí)現(xiàn)600km的續(xù)航則需要6kg的氫氣(1000L氫為89.2g),折合約67200 L。常見(jiàn)的儲(chǔ)氫瓶一般能承受35MPa,因此則需要192 L的空間。普通汽車(chē)的油箱大小一般在35L~70L。可見(jiàn)若無(wú)法增大儲(chǔ)氫瓶的氣壓,在不占用車(chē)內(nèi)空間的情況下,續(xù)航能力將明顯下降。因此將儲(chǔ)氫瓶提升至了70MPa。燃料電池產(chǎn)業(yè)有著很長(zhǎng)的產(chǎn)業(yè)鏈,對(duì)材料、工藝、集成技術(shù)的基礎(chǔ)要求非常高,同時(shí)需要成熟的部件,如空壓機(jī)、增濕器、DCDC、傳感器作為配套??梢哉f(shuō)燃料電池產(chǎn)業(yè)需要通過(guò)健壯工業(yè)體系來(lái)推動(dòng),而從目前的情況來(lái)依然還有很長(zhǎng)的路要走。山東氫能技術(shù)服務(wù)購(gòu)買(mǎi)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)。
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。
從理論上講,純電動(dòng)車(chē)具有更高的能源效率,但是過(guò)大的電池重量降低了這種優(yōu)勢(shì),特別是對(duì)于長(zhǎng)途運(yùn)輸用的重型車(chē)輛。純電動(dòng)車(chē)必須為每多行駛一英里增加更多的電池容量,從而給車(chē)輛增加額外的重量 。比如在特斯拉的電動(dòng)重卡模型中,預(yù)計(jì)其電池重量可以達(dá)到4.5噸。而燃料電池車(chē)就沒(méi)有這樣的問(wèn)題,因?yàn)槠渌鶖y帶的氫氣質(zhì)量遠(yuǎn)小于同等能量所需的電池質(zhì)量。這是因?yàn)闅渚哂懈叩谋饶?— 大約120MJ/kg,而電池的比能是5MJ/kg。除了動(dòng)力系統(tǒng),車(chē)輛的其他部件基本上是相同的。車(chē)輛底盤(pán)包括傳動(dòng)、轉(zhuǎn)向、制動(dòng)和行駛系統(tǒng)。車(chē)輛電子系統(tǒng)主要由底盤(pán)控制系統(tǒng),安全系統(tǒng)和車(chē)輛電子產(chǎn)品,比如信息娛樂(lè)/通信,高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)(“ADAS”)以及傳感器等構(gòu)成。之后,車(chē)身包括車(chē)身主體、座椅和內(nèi)飾。氫能技術(shù)的市場(chǎng)前景吸引了越來(lái)越多的企業(yè)投入到氫能領(lǐng)域的研發(fā)和應(yīng)用中。
根據(jù)氫燃料電池特性,質(zhì)子交換膜氫燃料電池(PEMFC)是電動(dòng)汽車(chē)的理想動(dòng)力源,它將氫氣和氧氣通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)直接轉(zhuǎn)化為電能,其過(guò)程不涉及燃燒,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)”。氫燃料電池是實(shí)現(xiàn)氫能源產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵環(huán)節(jié),氫燃料電池汽車(chē)是我國(guó)新能源汽車(chē)戰(zhàn)略的重要組成部分,也是氫燃料電池技術(shù)推廣應(yīng)用的重要領(lǐng)域。發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛將其列入未來(lái)汽車(chē)先進(jìn)動(dòng)力的發(fā)展方向和國(guó)家戰(zhàn)略,我國(guó)相關(guān)單位與各級(jí)地方相關(guān)單位先后出臺(tái)了一系列政策,規(guī)劃和引導(dǎo)氫燃料電池技術(shù)應(yīng)用和市場(chǎng)的進(jìn)一步發(fā)展。氫能技術(shù)的市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將在未來(lái)幾十年內(nèi)有大幅增長(zhǎng)的趨勢(shì)。吉林燃料電池整車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)咨詢(xún)
氫氣車(chē)的維護(hù)成本相對(duì)較低,具有較高的經(jīng)濟(jì)性和可持續(xù)性。南通氫能技術(shù)服務(wù)方案
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。南通氫能技術(shù)服務(wù)方案
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