宁波燃料电池发动机系统开发

现有的燃料电池发动机的供气系统是由空压机实现进气压力和进气流量的控制的。供气系统具体依靠空压机或者鼓风机将空气吹进燃料电池发动机的各个电堆中，与供给的氢气进行电化学反应，生成电能和水。氢气来自于高压的氢气罐，经过两次减压之后依然持有一定压力从而顺利进入各个电堆，而空气需要经过空压机的鼓吹才能使得空气附带一定压力而进入各个电堆。空压机需要根据需求功率的变化来调节压缩量，保证电化学反应的均衡性。现有技术存在以下缺陷：这种方式首先需要空压机根据需求功率的变化不断变化工作模式，使得控制趋于复杂，并且空压机的寿命降低，同时会产生较大的噪音，降低车辆舒适性；其次很难保证各个电堆进气压力和进气量的一致性，不利于电化学反应过程的稳定进行，进而造成各电堆的功率不一致；另外，空压机针对变功率的调节较慢，使得发动机的功率响应较慢，进而制约燃料电池发动机全功率覆盖的发展。使用氢能技术可以减少大气污染，改善环境状况，促进可持续发展。宁波燃料电池发动机系统开发

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。宁波燃料电池发动机系统开发控制氢气制备成本是氢能技术推广的重要技术难题。

噪声是指发声体做无规则振动时发出的声音,影响他人的声音都是噪声｡虽然燃料电池发动机产生的噪声同传统内燃机噪声相比有了很大改善,但是燃料电池系统产生的噪声也不容忽视｡燃料电池发动机的主要噪声来源于空气子系统和氢气子系统,此外还有其他固定部件振动产生的噪声,燃料电池系统中空气子系统中的空压机和氢气子系统中的电控喷氢阀､氢气循环泵是噪声的主要来源｡空压机的主要噪声来源有:①、空压机压缩空气过程中产生的空气动力噪声｡②、高流速空气进气口以及排气口的涡流噪声｡③、空气压缩机的振动产生的噪声｡针对空气子系统的噪声来源,处理措施包括:优化主噪声源的零部件的悬挂位置及结构(如空压机);调整进气系统和其他产生噪声零部件的位置,优化空气管路结构,减少气体涡流的形成;在进排气口加装消声器､在噪声源外加隔声材料等｡

燃料电池发动机构成及其子系统作用：水热管理系统,水热管理系统由水泵和水温传感器两大部件组成，和传统内燃机散热小循环系统类似。氢燃料电池发动机冷却液是由去离子水和乙二醇水溶液按照一定比例调和成的溶液。电控系统,氢燃料电池发动机的电控系统主要是由发动机控制器（FCU）及各种传感器构成。数据采集系统,数据采集系统主要是指数据采集器。通过数据采集系统，可以时刻监控氢燃料电池发动机运行的各种参数及状态，如发动机地理位置、运行状态、各项传感器参数等，对各项参数进行数据分析处理，并针对参数异常情况实时报警、记录。使用氢气代替传统能源可以降低气候变化的影响。

氢燃料在车辆驱动能源方面的应用，起始于把氢燃料电池用作电动车电源。近代的氢燃料电动车的某些性能可满足使用要求，如戴克公司的使用 Mark 900 氢燃料电池的NECAR5 电动车，其电动机输出功率可达 75 k W，较高时速可达 150 km⋅h。但电动车不可能完全取代汽车，主要是因为电池的寿命远短于发动机寿命，而且电动车的较大连续行驶里程受到配备电池数量的限制，一般，电动车装用近百公斤的电池，较大续行驶里程也只 200 km 左右。尤其是对于数量巨大的在用汽车，不可能将其发动机全报废而改用电动机驱动。因此近代专业人员一直致力于将氢气直接作为发动机燃料的研究，一方面适合发动机能源、排放等方面的要求，另一方面又满足汽车连续行驶里程及能利用在用的发动机。氢能技术可用于汽车、发电和加热等领域，其应用前景广阔。深圳燃料电池整车动力系统公司

氢能技术的发展需要产业链上下游的协同配合，形成完整的产业生态。宁波燃料电池发动机系统开发

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。宁波燃料电池发动机系统开发

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