氫燃料電池車,就是使氫或含氫物質(zhì)與空氣中的氧在燃料電池中反應(yīng)產(chǎn)生電力推動電動機,由電動機驅(qū)動的車輛。氫燃料電池車通過化學(xué)作用發(fā)電產(chǎn)生電能,更像是一個“發(fā)電廠”。氫燃料電池車是以氫燃料電池產(chǎn)生的電能為電動機供電,以電動機做的功作為動力的。燃料電池工作電壓迅速升高時,碳載體表面的鉑催化劑會發(fā)生溶解,當(dāng)工作電壓降低時鉑催化劑又會沉積下來,反復(fù)的電壓波動帶來催化劑的團聚,造成燃料電池催化劑活性表面積的下降,從而造成性能的下降。希望燃料電池的工作狀態(tài)是在較高效率點附近。如下圖所示,我們從氫氣發(fā)電效率的角度看,希望至少是在40%以上的區(qū)域去利用,否則發(fā)電效率低。氫能技術(shù)的市場前景吸引了越來越多的企業(yè)投入到氫能領(lǐng)域的研發(fā)和應(yīng)用中。鹽城氫能源實訓(xùn)室建設(shè)企業(yè)
燃料電池汽車的運行并不是一個穩(wěn)態(tài)情況,頻繁的啟動、加速和爬坡使得汽車動態(tài)工況非常復(fù)雜。燃料電池系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)比較慢,在啟動、急加速或爬陡坡時燃料電池的輸出特性無法滿足車輛的行駛要求。在實際燃料電池汽車上,常常需要使用燃料電池混合電動汽車設(shè)計方法,即引入輔助能源裝置(蓄電池、超級電容器或蓄電池十超級電容器)通過電力電子裝置與燃料電池并網(wǎng),用來提供峰值功率以補充車輛在加速或爬坡時燃料電池輸出功率能力的不足。另一方面,在汽車怠速、低速或減速等工況下,燃料電池的功率大于驅(qū)動功率時,存儲富余的能量,或在回饋制動時,吸收存儲制動能量,從而提高整個動力系統(tǒng)的能量效率。鹽城燃料電池整車動力系統(tǒng)價錢氫氣發(fā)電和熱能利用可以大幅降低能源消耗和環(huán)境污染。
常見的氫燃料電池有PEMFC(質(zhì)子交換膜燃料電池)和SOFC(固態(tài)氧化物燃料電池)兩類。由于SOFC屬于高溫燃料電池,需要在500℃以上的溫度工作,并隨之帶來啟動時間長,部件壽命短的問題,因此不太適宜應(yīng)用于普通的汽車產(chǎn)品上。目前絕大多數(shù)情況下,提到的燃料電池汽車指的是采用了PEMFC技術(shù)(工作溫度約70℃)的車型。雖然燃料電池被給予了厚望,但從目前的情況看燃料電池在性能、壽命、成本以及基礎(chǔ)設(shè)施成熟度上都存在著不小的瓶頸,分別導(dǎo)致了“不好用”、“不耐用”、“用不起”、“用不了”的問題。加氫站的建設(shè)成本非常高,一個站點預(yù)計需要投入500萬以上,投資回收期很長。短期內(nèi)增多加氫站數(shù)量也是較為困難的。
燃料電池汽車結(jié)構(gòu)組成,燃料電池汽車和電動汽車較相似,主要的不同在于用燃料電池發(fā)動機代替動力電池組,附加供氫系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、氫安全系統(tǒng)。各汽車生產(chǎn)廣家研發(fā)的燃料電池汽車在結(jié)構(gòu)上大體相同。燃料電池FC)堆疊是將氫氣和氧氣的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電裝置。向負極(陽極)供給氫氣,向正極(陰極)供給空氣(氧),產(chǎn)生與電解相反的電力。FC 堆疊包括稱為單元的數(shù)百個堆疊組件。堆疊中單體電池的電壓小于 1V,因此通過串聯(lián)數(shù)百個堆疊來增加電壓。FC 升壓轉(zhuǎn)換器是用于在較高電壓(大約 650V)下升高由燃料電池產(chǎn)生的電力的裝置。氫能技術(shù)的市場規(guī)模正在逐漸擴大,預(yù)計在未來幾年內(nèi)將迎來快速發(fā)展。
在應(yīng)用前景方面,我國節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)劃提出:至2020年氫燃料電池汽車應(yīng)用規(guī)模超過2萬輛,2025年達到10萬輛,2030年達到100萬輛。據(jù)《中國氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書》統(tǒng)計,全國22個地區(qū)有60多項氫能開發(fā)政策。預(yù)計到2050年,氫能將至少占領(lǐng)10%在中國終端能源系統(tǒng),其中氫燃料電池商用車到2050年將達到160萬輛,市場份額將接近37%,氫燃料電池乘用車到2050年市場份額將超過14%。這一系列的預(yù)測表明,氫燃料電池汽車的應(yīng)用前景十分廣闊。氫燃料電池客車將成為真正意義上的高效、清潔汽車,這是減少碳排放、節(jié)約化石燃料應(yīng)用的重要手段,氫燃料電池的應(yīng)用將有效改善人類生活空氣質(zhì)量,對環(huán)境保護及經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展有重要意義。中國已經(jīng)提出了發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)的倡議,積極推動氫能技術(shù)的應(yīng)用和推廣。云南氫能技術(shù)服務(wù)排名
隨著氫能技術(shù)的快速發(fā)展,其在未來的應(yīng)用領(lǐng)域及市場前景將會越來越普遍。鹽城氫能源實訓(xùn)室建設(shè)企業(yè)
燃料電池系統(tǒng)是專門為燃料電池汽車設(shè)計,作為其主供電模塊的電源系統(tǒng),具有設(shè)計合理、功率密度高、可靠性好、效率高、環(huán)境友好等優(yōu)點。氫氣不含有碳,燃燒后不產(chǎn)生CO2。氫氣可以通過太陽能、風(fēng)能等可再生能源獲得,被認為是理想的能源或能源載體。氫氣作為內(nèi)燃機燃料時,極易實現(xiàn)稀薄燃燒,排放污染物少,熱效率高。早在100 多年前,英國科學(xué)家就提出用氫為燃料的理論,但這一理論主要用于利用氫反應(yīng)發(fā)電的原理制成質(zhì)子交換膜燃料電池。隨著氫燃料技術(shù)的進一步發(fā)展,出現(xiàn)了將氫氣直接作為發(fā)動機燃料的應(yīng)用,這種氫燃料發(fā)動機驅(qū)動的汽車比上述電動車更符合“氫燃料汽車”或“燃氫汽車”的稱謂。氫燃料主要用于汽油發(fā)動機,國內(nèi)外都有報道稱已研制成 100%使用氫燃料的汽車,但實際應(yīng)用的氫燃汽車大多采用氫與汽油或柴油混合的燃料。鹽城氫能源實訓(xùn)室建設(shè)企業(yè)