燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)汽車有(you)哪些 什么是燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)汽車

什么是燃料電池汽車

燃料電池汽車(FCV)是一種用車載燃料電池裝置產生的電力作為動力的汽車。車載燃料電池裝置所使用的燃料為高純度氫氣或含氫燃料經重整所得到的高含氫重整氣。與通常的電動汽車比較,其動力方面的不(bu)同在于FCV用的電力(li)來自車載燃料電池裝置,電(dian)動(dong)汽(qi)車所用(yong)的(de)電(dian)力來自由電(dian)網充電(dian)的(de)蓄電(dian)池。因此,FCV的關鍵(jian)是燃料電池。

燃料電池是一種不燃燒燃料而直接以電化學反應方式將燃料的化學能轉變為電能的高效發電裝置。發電的基本原理是:電池(chi)的陽極(燃料極)輸入氫氣(燃料),氫(qing)分子(H2)在(zai)陽極催(cui)化(hua)劑作用下被離(li)解成為氫離(li)子(zi)(H+)和(he)電子(e-),H+穿過燃料電(dian)池(chi)的(de)電(dian)解(jie)質層向(xiang)陰極(氧化(hua)極)方向(xiang)運(yun)動,e-因通不過電(dian)解質層(ceng)而由一個外部電(dian)路流(liu)向陰(yin)極;在電池陰極輸(shu)入氧氣(O2),氧(yang)氣在(zai)陰極催化劑(ji)作用下離解成為氧(yang)原子(zi)(O),與通(tong)過外部(bu)電路(lu)流向陰極的(de)e-和燃料穿過(guo)電解質的H+結合生成穩定結構的(de)水(H2O),完(wan)成電(dian)化學反應(ying)放出(chu)熱量。這(zhe)種(zhong)電(dian)化學反應(ying)與(yu)氫氣(qi)在氧氣(qi)中發生(sheng)的(de)劇烈燃燒(shao)反應(ying)是(shi)完(wan)全不同的(de),只要陽極不斷輸入氫氣,陰(yin)極不斷輸入氧氣,電化學反應就會連續不(bu)斷地進行下去(qu),e-就會不(bu)斷通過外部電路流動(dong)形成電流,從而連續不斷地向汽車(che)提供電力。與傳統(tong)的導電體切割磁力線(xian)的回轉機械發電原(yuan)理也完全不同,這(zhe)種(zhong)電(dian)(dian)(dian)化學(xue)反(fan)應屬于一種(zhong)沒有物體運(yun)動就獲(huo)得(de)電(dian)(dian)(dian)力的靜態發電(dian)(dian)(dian)方式(shi)。因而(er),燃料電池具(ju)有效率(lv)高、噪音低、無污染物排出等優點,這確保了FCV成(cheng)為(wei)真正意義上的高效、清(qing)潔汽車(che)。

為滿足汽車的使用要求,車用燃料電池還(huan)必須具有高比(bi)能量、低工(gong)作溫度(du)、起(qi)動快、無泄漏等特(te)性,在(zai)眾多類型的燃料電(dian)池中,質子交換(huan)膜燃料電池(PEMFC)完(wan)全具備這些特性,所以FCV所使用(yong)的燃(ran)料電(dian)池都是(shi)PEMFC。

燃(ran)料電(dian)池汽車工作原理

燃料電(dian)(dian)池汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)工(gong)作原理是，作為燃料的(de)(de)氫在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)搭載的(de)(de)燃料電(dian)(dian)池中，與(yu)大氣中的(de)(de)氧氣發生(sheng)氧化(hua)還原化(hua)學反應，產(chan)生(sheng)出(chu)電(dian)(dian)能來帶動電(dian)(dian)動機工(gong)作，由電(dian)(dian)動機帶動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)中的(de)(de)機械(xie)傳動結構，進(jin)而帶動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)前(qian)橋（或后(hou)橋）等行走(zou)機械(xie)結構工(gong)作，從而驅(qu)動電(dian)(dian)動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)前(qian)進(jin)。

7核心部件(jian)燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)池(chi)(chi)。燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)池(chi)(chi)的(de)反應結果會產生(sheng)極少的(de)二氧(yang)化碳和氮氧(yang)化物，副產品主要(yao)產生(sheng)水，因此被稱為綠色新型環保汽車。燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)池(chi)(chi)汽車是電(dian)動汽車的(de)一種，其核心部件(jian)燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)池(chi)(chi)。通過氫氣和氧(yang)氣的(de)化學作用，而(er)不是經過燃(ran)燒，直接變成電(dian)能動力。

燃(ran)(ran)料(liao)電池汽車的(de)氫(qing)(qing)燃(ran)(ran)料(liao)能通(tong)過(guo)幾種(zhong)途徑得到。有些(xie)車輛直接攜帶著純(chun)氫(qing)(qing)燃(ran)(ran)料(liao)，另外一些(xie)車輛有可能裝有燃(ran)(ran)料(liao)重整器(qi)，能將(jiang)烴類燃(ran)(ran)料(liao)轉化為富氫(qing)(qing)氣體。單個(ge)的(de)燃(ran)(ran)料(liao)電池必(bi)須結合成(cheng)燃(ran)(ran)料(liao)電池組，以便獲得必(bi)需的(de)動(dong)力，滿(man)足車輛使(shi)用(yong)的(de)要求。

燃料電池汽車特點

與傳統汽車相比，燃料電池汽車與傳統的內燃機驅動汽車在構造及動力傳輸等方面的不同,為(wei)汽車(che)的整體設計提出了新(xin)的要求。傳(chuan)統(tong)內(nei)燃機汽車(che)的發動機----變速器(qi)動力總成在燃(ran)料電池汽車中(zhong)不復存(cun)在,取而(er)代之的是燃料電(dian)池反應堆、蓄(xu)電(dian)池、氫氣罐、電(dian)動機、DC/DC轉化器等設備(bei)。而(er)制動系統和懸(xuan)架也相(xiang)應變化。因(yin)此,根據(ju)燃料電池汽(qi)車自身特點,在設計時,應作相應的變化和改進。燃料電池汽車具有以下優點：

1、零(ling)排放(fang)或近似(si)零(ling)排放(fang)。

2、減少(shao)了機油(you)泄漏帶來的水(shui)污染。

3、降低(di)了溫室氣(qi)體的(de)排放(fang)。

4、提高了燃油經濟性。

5、提高了發(fa)動機燃(ran)燒效(xiao)率。

6、運行平(ping)穩、無噪聲。

燃料電池汽車(che)的特點表現(xian)在以下(xia)方面：

燃料(liao)電池汽車(che)底盤布置

燃料電池動力總成包括:氫(qing)氣罐總成(cheng)、蓄電(dian)池總成(cheng)、燃料(liao)電(dian)池堆總成(cheng)、動力(li)輸(shu)出系統總成(cheng)等。其中,儲氫罐一般放置于底盤的中(zhong)部(bu),或后(hou)排座椅的(de)下方空間(傳(chuan)統內燃機轎車(che)的油箱位(wei)置),將氫氣(qi)罐分散存儲。除了燃(ran)料(liao)電池動力(li)總成外,對汽車制動總成(cheng)、前后懸架總成(cheng)及輪胎等(deng)方面也(ye)應作(zuo)相應的(de)調整和測試。特別(bie)是隨著輪轂電機技術的(de)發展,使(shi)燃料電(dian)池汽車在電(dian)動機的放置有了新的選(xuan)擇,增大了汽車內部(bu)空間。而(er)各電動輪的驅動力(li)也可(ke)直接控制,提高惡劣路面(mian)條件(jian)下(xia)汽車的(de)行使性能。底盤布置應把絕大多(duo)數的(de)負載均勻分配在底盤的(de)前后端(duan),降低車輛的總體重(zhong)心,使(shi)轎車具有良好(hao)的操控(kong)性能,并改善(shan)車輛(liang)的整體安(an)全(quan)性。

燃料(liao)電池汽車管理系統

燃料電池汽車的動力系統一般由質子交換膜燃料電池、蓄電池、電機和系統控制設備組成。燃料電池所生成的電能經過DC/DC轉換器(qi)、DC/AC逆變(bian)器(qi)等(deng)的(de)變(bian)換,帶動電(dian)機的運轉,將電能(neng)轉變為(wei)機械(xie)能(neng),為汽車(che)提(ti)供動(dong)力。在(zai)一(yi)些關鍵部件,如質子交(jiao)換膜燃(ran)料電池和蓄電池等(deng),其(qi)熱特性(xing)及傳(chuan)熱性(xing)質(zhi)與傳(chuan)統汽車有著很(hen)大的不同,為燃(ran)料電池汽車的(de)(de)水、熱管理提(ti)出了新(xin)的(de)(de)目(mu)標和(he)要求。

燃(ran)料電池(chi)汽(qi)車電子控制

與傳統汽車相同,電(dian)(dian)子(zi)控制(zhi)在燃料電(dian)(dian)池汽車的發展(zhan)中也將起著越來越重(zhong)要的作用。汽車的各種操(cao)縱系(xi)統都會向著電(dian)(dian)子(zi)化和電(dian)(dian)動化的方向發展(zhan),實現“線操(cao)控(kong)”,即(ji)用導(dao)線代替機械傳動機構,如“導線制(zhi)動(dong)”、“導線轉向”等(deng);現有的(de)12V動力(li)電(dian)源(yuan)已滿足不(bu)了汽車上所有電(dian)氣系統的需要,42V汽(qi)車電氣系(xi)統(tong)新標準的實施(shi),將會使(shi)汽車電器零

部件的設計和結構發生重大的變革,機械式(shi)(shi)繼(ji)電(dian)器(qi)、熔絲式(shi)(shi)保護電(dian)路也將隨之(zhi)淘(tao)汰。同時,燃(ran)料電池的(de)特(te)性(xing)有其自身的(de)特(te)點:

a.電壓低,電(dian)流大;

b.輸出電流會隨溫度(du)的升(sheng)高(gao)而升(sheng)高(gao),輸出電(dian)壓會隨輸出電(dian)流的增大而下降;

c.從開(kai)始輸出電(dian)壓(ya)、電(dian)流到逐(zhu)漸進(jin)入穩定狀態,停留在過渡帶(dai)范圍內的(de)動態反應時間較長(chang)。正是(shi)由(you)于(yu)以上(shang)特(te)點,大多數電器和電機難以適應(ying)其電壓特性,所以必須和DC/DC變換器和DC/AC逆(ni)變(bian)器配(pei)合使用,需要(yao)對燃料(liao)電池系統進行大(da)量的功(gong)率調節以保證電壓的穩定。

(1)當燃(ran)料電池的(de)(de)輸出功率大于汽車的(de)(de)需要時(shi),多(duo)余的功(gong)率(lv)可對蓄電(dian)池進行充電(dian),在動(dong)(dong)力系統起動(dong)(dong)時(shi)蓄(xu)電(dian)池可以給輔助系統提供電(dian)源(yuan);

(2)當(dang)燃料(liao)電池(chi)的功(gong)率(lv)不能滿足汽車加速、爬坡時(shi),蓄電池可提(ti)供附(fu)加(jia)功率,配合(he)燃(ran)料電(dian)池(chi)共同(tong)使用。

所以,車輛(liang)可(ke)采(cai)用42V的(de)輔(fu)助電(dian)(dian)(dian)源獨立地為各種電(dian)(dian)(dian)子(zi)、電(dian)(dian)(dian)氣(qi)設備提供電(dian)(dian)(dian)能。由于燃(ran)料電(dian)(dian)(dian)池汽車較之傳統內燃(ran)機汽車在驅動方式上有著本質(zhi)的(de)區別,所(suo)以在底(di)盤布置、水熱管理、電子控制等諸多方面(mian)的設計也有著很大的不同。

燃料電池車是電動車的一種，其電池的能量是通過氫氣和氧氣的化學作用，而不是經過燃燒，直接變成電能的。燃料電池的化學反應過程不會產生有害產物，因此燃料電池車輛是無污染汽車，燃料電池的能量轉換效率比內燃機要高2～3倍，因此從能源的利用和環境保(bao)護(hu)方(fang)面，燃料電池汽(qi)車是一種理(li)想的車輛(liang)。

燃料電池汽車有哪些

下面(mian)我(wo)們就來(lai)盤點哪(na)些企業在(zai)做電池燃料車。

1.金龍汽車產品：一代氫燃料電池城市客車

公司主營汽車產品及零配件，其大中型客車的市場占有率高。同時公司一直致力于新能源客車的研發，09年(nian)初，公司研制的(de)新一代(dai)氫燃料電(dian)池(chi)城市(shi)客車在蘇州(zhou)下(xia)線(xian)，此舉標志著(zhu)國家“863計劃十一五攻(gong)關項目(mu)：節能與新能源汽車”--氫(qing)燃料(liao)城市客車研發項(xiang)目取得新突(tu)破。

2.上汽集團產品：榮威950插電式燃料電池車

在2015上海車展前(qian)，上汽(qi)(qi)(qi)集(ji)團(tuan)與媒體進行(xing)了前(qian)瞻技術分享會，提前(qian)對即(ji)將在車展展示的兩款“未來汽(qi)(qi)(qi)車”進行(xing)了預熱。除了造勢(shi)多時的智能汽(qi)(qi)(qi)車，上汽(qi)(qi)(qi)集(ji)團(tuan)還拋出了另外一枚(mei)重磅(bang)炸彈——第四代榮威950插電(dian)式燃料(liao)電(dian)池(chi)車。該車可(ke)實(shi)現400多公里的(de)續航里程(cheng)，160公里的最高時(shi)速(su)。

3.現代汽車產品：ix35氫燃料電池車

現代汽車2014年2月份開始在韓國投產ix35氫燃(ran)(ran)料電池車(che)(che)(che)，成為全球首(shou)家推出(chu)量產(chan)版氫燃(ran)(ran)料電池車(che)(che)(che)的車(che)(che)(che)企，該(gai)車(che)(che)(che)型在歐洲等(deng)市場(chang)以ix35的名稱(cheng)進行銷售。

現代選擇ix35這款車衍(yan)生出燃(ran)(ran)料電(dian)池車并量產(chan)，部分原(yuan)因(yin)(yin)是因(yin)(yin)為該車的傳(chuan)統(tong)車型頗受歡迎。在燃(ran)(ran)料電(dian)池版ix35中，工程師確保燃料電(dian)池堆(dui)、儲氫(qing)罐、電(dian)池和動力總成的關鍵系統(tong)不會對(dui)車輛的可用性造成影響。

車中采用了功率為100千瓦的燃料電池堆為一臺功率為100千(qian)瓦的(de)電(dian)動(dong)機提(ti)供(gong)能量，電(dian)機可提(ti)供(gong)的(de)峰值扭(niu)矩達到300牛米，約合(he)221磅英尺，0-62英(ying)里/時加(jia)速時間為12.5秒，最高時速可達100英里(li)/時，其行駛里程則為(wei)369英里，約合594公里(li)。儲氫(qing)罐中可存放5.6千克氫氣(qi)，也(ye)就是每千克氫燃(ran)料可支(zhi)持汽車(che)行駛106公里。經計算，一千克氫燃料(liao)約相當于3.7升汽油的能量(liang)含量(liang)，那么，該車的燃效約為28.6（106/3.7=28.6）千克/升。

4.豐田產品：豐田Mirai燃料電池車，FCV Plus概念車

Mirai燃料電池車

FCV Plus概念車

豐田作為油電混動領域的領導者此次帶來了采用氫燃料電池作為動力能源的車型。與其他清潔能源不同，用氫氣轉化為電能驅動的汽車尾氣近為對環境無害的水蒸氣。該車將在2014年底接受預(yu)定，并于2015年(nian)正式發售(shou)。

不同(tong)于特斯拉旗(qi)下的(de)(de)電(dian)動(dong)(dong)車(che)(che)，豐田該款汽(qi)(qi)車(che)(che)采(cai)用的(de)(de)不是插電(dian)式充電(dian)，取而代之的(de)(de)是加氫的(de)(de)方(fang)式。液氫加入儲罐中，與空氣發生(sheng)反應產生(sheng)水的(de)(de)同(tong)時產生(sheng)電(dian)能，電(dian)能被輸(shu)送(song)給車(che)(che)輛的(de)(de)電(dian)動(dong)(dong)機，從而驅(qu)動(dong)(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)。

5.本田產品：本田Clarity氫燃料電池車

本田Clarity氫(qing)燃料電池(chi)轎車(che)日前在東京車(che)展上(shang)發布，該車(che)是現款FCX Clarity車(che)型的升級版。本田公(gong)司表示，該車(che)將(jiang)于2016年3月份在(zai)日(ri)本上(shang)市(shi)，同(tong)時也將在(zai)美國上(shang)市(shi)。美版(ban)將在(zai)今年的洛杉磯車展上(shang)發布。

6.通用產品：雪佛蘭Equinox第四代氫燃料電池車

雪佛蘭Equinox的燃(ran)料(liao)電池組由440塊串聯電池(chi)組(zu)成(cheng)，電力(li)輸出可達93千(qian)瓦，在車(che)載(zai)73千瓦(100馬力)同步電動機的(de)共同驅動下，0－100公里/小時的加速(su)只要12秒，而這款前驅車型的(de)最高時速可達每小時160公里。