云南氢能源实训室建设标准

燃料电池系统指用于车辆、游艇、航空航天及水下动力设备等作为驱动动力电源或辅助动力,通过电化学反应过程将反应物(燃料和氧化剂)的化学能转化为电能和热能的系统。燃料电池系统原理如图3-1所示,整个燃料电池系统由燃料电池堆、空气供应子系统、氢气供应子系统、水热管理子系统、控制子系统组成。燃料电池堆是整个系统电化学反应的场所,其他子系统主要是相互协调确保燃料电池堆的电化学反应能够正常、高效可靠地工作。燃料电池堆由多个单体电池、隔板、冷却板、进气歧管等构成,是把富氢气体和空气进行电化学反应生成直流电,并同时产生热、水等其他副产物的总成。燃料电池堆由多个单体电池以串联方式层叠组合而成。将双极板与膜电极三合一组件 (MEA)交替叠合,各单体之间嵌入密封件,经前、后端板压紧后用螺杆紧固拴牢,即构成质子交换膜燃料电池堆。氢气燃烧的产物只为水蒸气，不会对环境产生任何污染。云南氢能源实训室建设标准

氢燃料电池车，就是使氢或含氢物质与空气中的氧在燃料电池中反应产生电力推动电动机，由电动机驱动的车辆。氢燃料电池车通过化学作用发电产生电能，更像是一个“发电厂”。氢燃料电池车是以氢燃料电池产生的电能为电动机供电，以电动机做的功作为动力的。燃料电池工作电压迅速升高时，碳载体表面的铂催化剂会发生溶解，当工作电压降低时铂催化剂又会沉积下来，反复的电压波动带来催化剂的团聚，造成燃料电池催化剂活性表面积的下降，从而造成性能的下降。希望燃料电池的工作状态是在较高效率点附近。如下图所示，我们从氢气发电效率的角度看，希望至少是在40%以上的区域去利用，否则发电效率低。云南氢能源实训室建设标准利用可再生能源制氢可以促进氢能技术的可持续发展。

额定净输出功率：燃料电池发动机在制造厂规定的额定工况下能够持续工作的净输出功率,即燃料电池堆输出功率减去辅助系统消耗功率后所剩的功率,单位为千瓦(kW)?额定净输出功率反映了燃料电池发动机在较常用的额定工况下为整车提供功率输出的能力。过载功率及过载功率持续时间，过载功率反映了燃料电池发动机在较高车速下的后备功率输出能力,仍然由车辆行驶的功率平衡方程可知,它决定了整车在极限工况下的动力学性能?过载功率持续时间与过载功率成对使用,单位为秒(s)。燃料电池发动机单位体积能够输出的额定功率,单位为kW/L?体积比功率反映燃料电池系统设计的空间紧凑程度,与汽车总布置形式密切相关。

对车用燃料电池发动机在实际运行条件的性能变化进行数据跟踪,可以得到燃料电池发动机实际运行中输出电压的缓慢变化,即同样电流(电流密度)及工作条件下,输出的功率降低了｡以小时为间隔的电压衰退率单位为μV/h｡不同时间段极化特性曲线变化及不同电流下输出功率变化不同。安全性是指燃料电池发动机能够安全工作,避免对人､设备或自身造成伤害的能力｡由于涉及可燃气体氢气和各种电气设备,要求燃料电池发动机能够在不发生事故的前提下正常工作,而不对人或财产造成损失｡ 氢安全：(1)、供氢系统的安全要求及规范：1)、氢气系统应严防泄漏,所用的仪表及阀门等零部件密封应确保良好,确保定期检查,对设备发生氢气泄漏的部位应及时处理｡2)、对氢气系统中的管道和阀门等连接点进行漏气检查时,应使用中性肥皂水或携带式可燃气体检测报警仪,禁止使用明火进行漏气检查｡携带式可燃气体检测报警仪应定期校验｡氢能技术可以通过利用太阳能、废弃物、风能等，产生无污染的氢气能源。

燃料电池发动机系统主要由燃料电池发动机、电压变换器（DC/DC）、车载氢系统等构成，其中燃料电池发动机主要部件包括电堆、发动机控制器、氢气供给系统、空气供给系统等。相较于传统燃油车或纯电动汽车动力系统，燃料电池发动机系统结构较为复杂。燃料电池电堆是发动机系统的关键部件，是氢气和氧气发生电化学反应及产生电能的场所。鉴于单个燃料电池单元输出功率较小，实践中通常通过将多个燃料电池单元以串联方式层叠组合构成电堆来提高整体输出功率。因此，电堆是由双极板与膜电极交替叠合，各单体之间嵌入密封件，经前、后端板压紧后用螺杆拴牢，构成的复合组件。氢气作为一种高效清洁的能源形式，具有巨大的发展潜力。浙江燃料电池发动机系统公司电话

氢气制氨技术是一种普遍应用于化学工业的氢能技术。云南氢能源实训室建设标准

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。云南氢能源实训室建设标准