一、氫燃料電池汽車的結構組成
氫燃料汽車除了傳(chuan)統(tong)車輛的(de)基本車身、底盤等(deng)結構,主要部件有(you)燃(ran)料電池(chi)(chi)升壓(ya)(ya)器、燃(ran)料電池(chi)(chi)堆(dui)棧、動力控制單元、驅動電機、高(gao)壓(ya)(ya)儲氫罐、儲能(neng)電池(chi)(chi)等(deng)。
1、燃料電池升壓器
用于提升(sheng)電(dian)壓,滿足驅動電(dian)機(ji)的最大輸出需(xu)求。燃料電(dian)池堆棧整(zheng)體電(dian)壓未超過(guo)300V,為了更好地給驅動電(dian)機(ji)供電(dian),還需(xu)要一個升(sheng)壓轉換(huan)器將電(dian)壓進行提升(sheng)。
2、燃料電池堆棧
氫(qing)燃料電(dian)池汽車的核心部件(jian),一(yi)般由數百片的燃料電(dian)池組成(cheng),利(li)用(yong)氫(qing)氣跟氧氣化學反應過程中的電(dian)荷轉移來形成(cheng)電(dian)流。
3、動力控制單元
氫(qing)燃料電池汽車的(de)動力(li)控制(zhi)單元在(zai)不同的(de)行駛工況(kuang)下(xia),可以控制(zhi)動力(li)電池的(de)充放電,實現策略優化(hua),提高經濟性。
4、驅動電機
將燃料電(dian)(dian)池堆棧輸出的電(dian)(dian)能轉化為機(ji)(ji)械能,從而驅動車(che)輛行(xing)駛。電(dian)(dian)機(ji)(ji)類型可(ke)包括(kuo)直流電(dian)(dian)機(ji)(ji)、交(jiao)流電(dian)(dian)機(ji)(ji)、永磁(ci)同步電(dian)(dian)機(ji)(ji)和(he)開關(guan)磁(ci)阻(zu)電(dian)(dian)機(ji)(ji)等。
5、高壓儲氫罐
高(gao)壓(ya)儲氫(qing)罐是氫(qing)氣(qi)的(de)儲存裝置,通(tong)常位于(yu)車(che)輛的(de)后(hou)備箱或底(di)盤下(xia)方。它們能(neng)(neng)夠(gou)存儲高(gao)達5公斤的(de)氫(qing)氣(qi),儲氣(qi)壓(ya)力(li)可達70兆帕。這些(xie)碳纖維+凱夫拉復合材(cai)質的(de)儲氣(qi)罐不僅輕巧(qiao),而且可以抵擋輕型槍械的(de)攻擊(ji),安全(quan)性能(neng)(neng)出色(se)。
6、儲能電池
用于存(cun)儲(chu)燃料電(dian)池(chi)(chi)堆(dui)棧所輸出的(de)剩余(yu)電(dian)能和車(che)輛行駛過(guo)程中回收的(de)電(dian)能及加(jia)速(su)時(shi)(shi)輔助(zhu)燃料電(dian)池(chi)(chi)供(gong)電(dian)。氫燃料電(dian)池(chi)(chi)汽車(che)的(de)儲(chu)能電(dian)池(chi)(chi)一般位(wei)于汽車(che)后(hou)排座椅后(hou)方。在整車(che)負(fu)載低的(de)時(shi)(shi)候可以單獨用它供(gong)電(dian)帶動車(che)輛前進。
二、氫燃料電池汽車的儲氫方法有哪些
氫氣儲存系統是氫燃料電池汽車用于存儲氫氣的設備。氫氣的密度相比傳統燃料更低,因此存儲(chu)氫(qing)氣需(xu)要一定的技術手段。目前常用的氫(qing)氣儲(chu)存技術包括壓縮氫(qing)氣儲(chu)存和(he)液(ye)態氫氣(qi)儲存。
1、壓縮氫氣儲存
壓縮氫氣儲存是將氫氣壓縮到高壓狀態進行存儲的方法。常見的壓縮氫氣儲存系統包括氣(qi)瓶和氣(qi)體儲存罐。氣(qi)瓶通(tong)常用于(yu)小型汽車,通(tong)過(guo)將(jiang)氫氣(qi)壓(ya)縮到6000psi(414bar)左右進行存儲。氣(qi)體儲存罐適用(yong)于(yu)大(da)型汽(qi)車和公共交(jiao)通工具,可以將氫氣(qi)儲(chu)存到更高的壓力(li),例(li)如10000psi(689bar)以上。壓縮氫氣(qi)儲(chu)存具有存儲(chu)(chu)容量大(da)、適用(yong)范圍廣等優(you)點,但同時也存(cun)在能量密度低、壓縮(suo)和儲(chu)(chu)存(cun)過(guo)程(cheng)能耗高等問題。
2、液態氫氣儲存
液態氫氣儲存是將氫氣冷卻至極低溫度(-253℃)下液化進行存儲的方法。液態氫(qing)氣(qi)儲(chu)存系(xi)統通(tong)常包括液(ye)態(tai)氫(qing)氣(qi)儲(chu)罐、保溫(wen)材料和控制系(xi)統等組成。液(ye)態(tai)氫(qing)氣(qi)儲(chu)存具有(you)高(gao)能量密度和(he)(he)相對較低的壓力(li),適(shi)用(yong)于長途駕駛和(he)(he)商業用(yong)途,但液態氫氣(qi)儲存的保溫(wen)和氫(qing)氣蒸發的問題仍(reng)然存在挑戰。