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。氢燃料电池车是可持续交通的重要组成部分。西藏氢能源实训室建设报价
氢燃料电池发动机是由电堆、氢气供给循环系统、空气供给系统、水热管理系统、电控系统和数据采集系统六大组成部分。氢燃料电池:一种将外部供应的燃料与氧化剂中的化学能通过电化学反应直接转变为电能、热能、和其他反应产物的发电装置。外部供应的燃料为氢气,氧化剂为氧气,如无特别说明,所述氢燃料电池或燃料电池均指质子交换膜氢燃料电池,即一种以全氟磺酸型固体聚合物为电解质的氢燃料电池。燃料电池发动机系统:燃料电池汽车中的储氢发电复合系统,由电堆、空气供给系统、氢气供给系统、冷却系统、控制系统、车载储氢系统、DC/DC等一系列部件构成。海南氢能源实训室建设标准氢气在燃烧过程中不会产生任何有害物质。
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。
而燃料电池是将“燃料”和“氧气”进行“电化学反应”将化学能先转化为电能,再通过电能驱动车辆。同样都是利用“燃料”和“氧化剂”进行反应但两者有着本质的区别,在内燃机的燃烧反应中电子的运动是无序的,大量的化学能被转化为热能消耗掉了(内燃机的效率约25%)。而在燃料电池的电化学反应中电子是有序移动的(燃料电池的效率可达60%以上),后者的能量利用率更高。自古以来人类利用能源始终是从无序到有序,从不可控到可控的过程,所以若从宏观的角度思考燃料电池代替内燃机应该是一种趋势。除了广为人知的氢以外,甲醇、天然气、煤气都可以成为燃料电池所需的“燃料”,但氢燃料能量密度高、排放清洁性好,依然是较主要的发展方向。利用可再生能源制氢可以促进氢能技术的可持续发展。
从理论上讲,纯电动车具有更高的能源效率,但是过大的电池重量降低了这种优势,特别是对于长途运输用的重型车辆。纯电动车必须为每多行驶一英里增加更多的电池容量,从而给车辆增加额外的重量 。比如在特斯拉的电动重卡模型中,预计其电池重量可以达到4.5吨。而燃料电池车就没有这样的问题,因为其所携带的氢气质量远小于同等能量所需的电池质量。这是因为氢具有更高的比能 — 大约120MJ/kg,而电池的比能是5MJ/kg。除了动力系统,车辆的其他部件基本上是相同的。车辆底盘包括传动、转向、制动和行驶系统。车辆电子系统主要由底盘控制系统,安全系统和车辆电子产品,比如信息娱乐/通信,高级驾驶辅助系统(“ADAS”)以及传感器等构成。之后,车身包括车身主体、座椅和内饰。氢能技术的未来发展将面临来自传统燃料和其他替代能源的竞争。西藏燃料电池整车动力系统价钱
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燃料电池电堆是发动机系统的关键部件,是燃料电池发动机的动力来源,对燃料电池发动机的关键性能和成本具有较大的影响。电堆的主要材料包括膜电极、双极板、端板等,其中膜电极是燃料电池电堆的关键部件,对电堆的性能、寿命和成本具有关键影响,膜电极又可以分为催化剂、扩散层、质子交换膜等。随着终端领域的推广,电堆产业发展快速。膜电极、双极板、质子交换膜虽然生产规模较小,但已有国产化能力。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。西藏氢能源实训室建设报价