湖南燃料电池整车动力系统咨询

目前国内燃料电池系统的使用寿命一般在3000~5000小时左右，国外技术较为公司的产品可达10000小时左右。导致电堆寿命衰减主要由电堆老化、辅助系统因素、环境因素等方面引起。希望提升燃料电池整体寿命是一项系统工程。电堆老化包括：质子交换膜衰退、催化剂层衰退、碳基腐蚀、双极板退化等。辅助系统因素包括：空气压缩机滤油能力不佳、增湿器加湿能力不佳、热管理能力不佳等。环境因素包括：工作温度、气压条件、运行工况等。例如：燃料电池的输出功率主要由燃料供给速率决定，也就是氢气和氧气的供给能力。氢气由于存储于高压瓶内，本身处于高压状态，故可以实现高的供给效率，而空气需要由空气压缩机压缩加压再输入，在燃料电池的全生命周期里进风量可达50万m³以上，若空压机不具备良好的滤油能力，长期使用将有大量杂质损伤膜电极组件(MEA)。氢气在空间探测等领域的应用也有着普遍的前景。湖南燃料电池整车动力系统咨询

除电堆以外，燃料电池发动机还需要一系列辅助系统才能实现其功能。其中控制系统通过高精度调节反应气体的压力及流量等使得电堆中的反应始终维持在输出功率、温度、湿度均合适的水平，保证发动机稳定可靠工作；氢气和空气供给系统是为电堆提供合适压力、温度、湿度、流量的氢气与空气；水热管理系统用于保持燃料电池内部水平衡和热平衡。此外，燃料电池发动机系统配备由车载高压储氢瓶和配套阀件组成的车载氢系统用于储存燃料，以及用于实现燃料电池与整车高压之间解耦的DC/DC变换器。根据《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》，氢能将成为中国能源体系重要组成部分，2050年能源体系中占比约10%，氢气需求量达6000万吨，加氢站10000座以上，氢燃料汽车产量达500万辆/年，行业发展前景广阔。云南氢能技术服务标准生产氢气的多种方法包括水电解、化石燃料重整等。

燃料电池电动汽车动力系统的结构组成：燃料电池电动汽车FCEV与其他电动汽车的根本区别，在于所用的动力源是以燃料电池为主的，而电动机驱动、传动机构及汽车所需的各种辅助功能等与其他电动汽车基本相同。纯燃料电池车只有燃料电池一个动力源，汽车的所有功率附和都有燃料电池承担。目前燃料电池汽车多采用混合驱动形式，在燃料电池的基础上，增加了一组电池或超级电容作为另一个动力源。主要结构有：能量控制单元，空气压缩机，燃料电池堆，高压储氢瓶，动力电池组，电动机。高压储氢瓶提供燃料，动力电池组提供而外的功率，让车加速、爬坡和高速运行。在车辆滑行时，能量控制单元将驱动电机变为发电机，从而将部分汽车动能变为电能给动力电池充电。也就是说采用混合动力形式后，不只可以采用功率较小的电池系统，还可以实现制动能回收。还可以是燃料电池系统的运行工况相对比较稳定，有利提高燃料电池系统效率和寿命。

用作发动机燃料的氢气，可通过甲醇重整等方法获得。液态的甲醇便于被汽车加灌和配带；甲醇能从许多种植物或化工废料中提取，易于燃料站的设立；这些都有利于氢燃料在传统发动机上的应用。上世纪90年代，国内外相继有汽车厂研制出 100%燃烧甲醇的发动机。但这类发动机还停留在实验室阶段，没有大范围推广。主要是由于甲醇的雾化条件、燃烧特性、储能密度等与传统燃料汽油、柴油不完全相同，相应对发动机构造要求也不同。各能源按照储能密度大小排序为：汽油 > 甲醇 > 氢燃料电池 > 锂系电池 > 传统 Pb 电池。汽油的发热量是34778 k J，其能量密度约 13073 Wh·kg，远大于其它能源。因此，以汽油为燃料的汽车连续行驶里程大、加速性能和爬坡性能好。在氢燃料中混合一定汽油(或柴油)，可以充分利用汽油的高储能密度特性。氢气可以在遥远的未来成为全球能源的主要组成部分。

供氢系统将氢从氢气罐输送到燃料电池电堆，由空气过滤器、空气压缩机和加湿器组成的供气系统为燃料电池堆提供氧气，水热管理系统采用单独的水和冷却剂回路来消除废热和反应产物（水）。在供氢系统中，空压机是车用燃料电池发动机的“肺”，提供电堆反应所需的氧气。空压机主要由电机及其控制器、空气泵及辅助部件组成。从相关企业布局情情况来看，国家电投正在建设中关村延庆氢能产业园，一期延庆园加氢站、二期冬奥配套制氢站已建成，三期研发测试区计划今年开工建设。其中，一期加氢站每天可为60辆氢燃料客车或200辆中小型氢燃料车辆提供加氢保障。应用氢气技术可以缓解能源危机，实现可持续发展。湖南燃料电池发动机系统公司

氢燃料电池车是可持续交通的重要组成部分。湖南燃料电池整车动力系统咨询

燃料电池发动机在额定功率输出时,净输出功率与进入燃料电池堆的燃料热值(低热值)之比?该指标为较常用的衡量经济性的指标。燃料电池发动机在怠速状态下单位时间的氢消耗量,单位为g/s?燃料电池汽车工况复杂多变,而怠速是汽车经常遇见的情况。尽管在混合动力系统中,燃料电池系统怠速与车辆的怠速并不同时出现,而且通过优化系统配置和控制策略可以大幅减少怠速时间,但是怠速工况仍然会出现。有效氢利用率是燃料电池发动机在正常工作条件下,由燃料电池堆通过电化学反应转换为水的氢气占总共所加注氢气的质量百分比。有效氢利用率通常小于100%,主要是由于阳极排放造成的?提高有效氢利用率,不但有利于提高燃料经济性,而且也有助于减少排氢。湖南燃料电池整车动力系统咨询

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