在应用前景方面,我国节能与新能源汽车产业规划提出:至2020年氢燃料电池汽车应用规模超过2万辆,2025年达到10万辆,2030年达到100万辆。据《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》统计,全国22个地区有60多项氢能开发政策。预计到2050年,氢能将至少占领10%在中国终端能源系统,其中氢燃料电池商用车到2050年将达到160万辆,市场份额将接近37%,氢燃料电池乘用车到2050年市场份额将超过14%。这一系列的预测表明,氢燃料电池汽车的应用前景十分广阔。氢燃料电池客车将成为真正意义上的高效、清洁汽车,这是减少碳排放、节约化石燃料应用的重要手段,氢燃料电池的应用将有效改善人类生活空气质量,对环境保护及经济的可持续发展有重要意义。氢能技术的市场规模正在逐渐扩大,预计在未来几年内将迎来快速发展。深圳燃料电池发动机系统怎么样
燃料电池发动机,将氢和氧经过电化学反应将化学能转变成电能的发动机系统。一般包括燃料电池堆、气体输配和回收系统、散热和加湿系统、监测和控制系统、氢气安全系统、辅助电源、电能输出系统。可用于车辆、航空航天和水下等装置的驱动动力电源和辅助动力。因为燃料电池和锂电池都被称为电池,所以大家一般喜欢拿它俩进行比较,但将燃料电池称为燃料电池发动机似乎更容易被理解,并且拿它与内燃机进行比较更为适合一些。二十世纪的汽车工业毫无疑问是内燃机的天下,以汽油、柴油或天然气为燃料,通过“燃料”和“氧气”燃烧(化学反应)将化学能转为机械能驱动车辆。深圳燃料电池发动机系统怎么样氢能技术还需要解决环保和安全等问题,保障其健康有序的发展。
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。
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。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。燃料电池汽车的结构有多种形式,按照驱动形式可分为纯燃料电池驱动和混合驱动两种形式。目前,燃料电池电动汽车绝大多数采用混合式燃料电池驱动系统,即以燃料电池系统作为主动力源,同时增加了蓄电池组或超级电容作为辅助动力源。燃料电池可以只满足持续功率的需求,借助辅助动力源提供加速、爬坡等所需的峰值功率,在制动时可以将回馈的能量存储在辅助动力源中。氢气车的运行效率高,续航里程较远,是未来汽车发展的趋势。
燃料电池系统需要加湿反应气体,对于采用质子交换膜的燃料电池系统而言,气体反应物的相对湿度对膜的性能的影响是至关重要的。膜传输质子时需要质子以水合离子的形式存在,而干燥的膜不具备传导质子的能力。因此,对反应气体进行加湿以保证质子交换膜的湿润,是增加质子交换膜的质子传导能力不可缺少的方法。增加反应气体的相对湿度会提高质子交换膜的电导率,降低膜电阻,从而提高燃料电池系统的输出性能;但相对湿度过高也容易导致燃料电池堆内部发生水淹,从而影响其性能。现在燃料电池堆采用的加湿技术主要分为内部加湿、自加湿和外部加湿三种。内部加湿是利用燃料电池反应生成的水和水在质子交换膜内的传递特性,实现膜的自增湿;自加湿法是将催化铂金微粒子加入质子交换膜中,在燃料电池发电时,依靠膜内自动生成的水来增湿;外部加湿是在燃料电池之外加上一个部件,使水蒸气和反应气体同时进入电池组中。氢气是未来可持续能源的重要组成部分。湖北氢能技术服务厂家
氢气在储能和航空航天等方面也有普遍应用。深圳燃料电池发动机系统怎么样
燃料电池电动汽车的动力系统由燃料电池发动机(发电系统)、辅助动力源、DC/DC变换器、DC/AC逆变器和驱动电动机及各相应的控制器,机械传动与车辆行驶机构等组成。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,因此较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相关单位与大公司的重视,被认为是21世纪的洁净、高效的发电技术之一。深圳燃料电池发动机系统怎么样
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