燃料电池及其在汽车上的应用

对燃料电池的原理，构造作了概要介绍，举出了磷酸燃料电池和质子交换膜燃料电池实例，并对燃料电池在汽车上应用及关键技术诸方面作了分析。     

质子交换膜燃料电池及其在汽车上的应用

质子交换膜燃料电池(PEMFC)作为第四代发电技术的典范，具有高效和环境良好两大突出优点，受到世界各国政府的极大关注和各大汽车公司的青睐，现已进行了许多质子交换膜燃料电池汽车开发项目，并逐步投入市场。随着质子交换膜燃料电池技术的进步，生产成本的大幅降低，最终将改变世界汽车产业的结构。     

质子交换膜燃料电池在电动车辆上的应用

文章分别介绍并讨论了国内外质子交换膜燃料电池(PEMFC)在电动汽车上的应用现状,描述和总结了各类电池汽车的前景和各自的竞争力,分析了当前燃料电池汽车商业化需要解决的问题,如氢气的供应、成本以及存在的技术问题。     

质子交换膜燃料电池催化剂研究进展

降低催化剂成本、提高催化剂性能是燃料电池汽车实现商业化的前提。本文结合质子交换膜燃料电池关键材料催化剂的现状,主要从铂基催化剂、其他贵金属催化剂和非铂基催化剂对质子交换膜燃料电池催化剂研究进展和热点进行分析及展望。     

质子交换膜燃料电池在电动车辆上的应用

本文分别介绍并讨论了国内外质子交换膜燃料电池(PEMFC)在电动汽车上的应用现状,描述和总结了各类电池汽车的前景和各自的竞争力量,分析了当前燃料电池汽车商业化需要解决的问题,如氢气的供应、成本以及存在的技术问题。     

中国电动汽车零部件工业的发展(续2)

2．4大连新源动力股份有限公司 大连新源动力股份有限公司是中国最大的致力于燃料电池产业化的股份制企业。2003年，公司承担了国家科技部“八六三”燃料电池重大专项——燃料电池轿车发动机系统研制、燃料电池技术国内标准制定及中国科学院重大项目“质子交换膜燃料电池的开发”等国家重大项目。图5为在东博会上展示的燃料电池中巴车。图6是中巴车燃料电池系统集成。公司主营业务是质子交换膜燃料电池的生产销售、样机的研制出售及承接国家科研开发任务。新源动力以中国科学院大连化学物理研究所“九五重点攻关项目”——质子交换膜燃料电池技术为依托，拥有30项发明专利及10余项专有技术。     

质子交换膜燃料电池核心部件分析

对质子交换膜燃料电池工作原理、结构进行分析,重点对质子交换膜燃料电池的双极板、质子交换膜、电催化剂、膜电极关键部件进行分析研究,质子交换膜燃料电池生产成本高是影响商业化普及的重要原因,未来随着质子交换膜燃料电池技术的进步,生产成本将大幅度降低,有望在汽车产业得到广泛应用。     

燃料电池电动汽车的技术难关和发展前景

本文在阐述了质子交换膜燃料电池上作原理的基础上,首先介绍了其质子交换膜与催化剂的研究现状。然后针对汽车领域的需要,给出了燃料电池发动机的概念,并对其燃料和氧化剂供给、水/热管理和控制等各子系统所要解决的技术难关进行了系统分析。同时对燃料电池车商业化所必然要涉及的氢燃料供给和价格等问题进行了较客观的论述。最后对燃料电池车的发展前景进行了预测,提出了相应的发展措施。     

质子交换膜燃料电池汽车的商业化

质子交换膜燃料电池（PEMFC）工作温度低，适宜于较频繁起动的场合，并具有起动快、功率密度高以及续驶里程长等优点，因此它被认为是车用燃料电池的最佳选择，有望成为取代目前汽车动力的动力源之一。但质子交换膜燃料电池汽车的成本高、寿命短以及燃料问题严重制约了其商业化，本文就对这三个方面问题进行阐述。     

燃料电池汽车研发现状及发展前景

燃料电池具有高效、低排放等优点，尤其是质子交换膜燃料电池的发展，正引起汽车动力的革命。本文重点介绍了燃料电池汽车的研发及其发展前景。     

低电导率乙二醇冷却液使用性能研究

质子交换膜燃料电池发动机正常运行时会产生大量热,其中热量的95%由冷却介质带走,而冷却液中离子含量高会导致燃料电池发动机绝缘问题,因此要求冷却液具有高散热性、低的腐蚀速率、高的密封材料兼容性,行业内通常要求电导率小于5μS/cm,传统的冷却液(电导率大于2000μS/cm)不满足质子交换膜燃料电池的使用要求,无法直接使用。本文长期跟踪氢燃料电池车辆运营2万公里左右,对其冷却系统使用的低电导率乙二醇冷却液性能进行全面的跟踪及研究,主要包括冷却液消耗、冰点值,并解释其原理。通过本文的研究为燃料电池低电导率冷却液的开发、标准的制定及车辆的运营维护保养提供了数据支撑及理论指导。     

Investigation of engine restart stability after idle stop for a mild type HEV powertrain

Stringent regulations on exhaust emissions and fuel economy for vehicles have become major issues in the automotive industry. Hybrid electric vehicles (HEV) are one of the crucial alternative plans to current conventional vehicles, but they have drawbacks, which include increases in total hydrocarbon (THC) emission from the engine and deterioration of the combustion stability with frequent stopping and restarting of the engine. Intake port fuel film is evaporated up during the deceleration state due to the fuel-cut. The λ (relative A/F ratio) at engine restart is lean because part of injected fuel is used to form the fuel film in the intake port. This study revealed the behavior of a fuel film in engine stop with fuel-cut and in engine restart with a simulation model. To investigate the fuel film characteristics, a simulation model was applied and validated with a single-cylinder engine. The simulation result shows that λ of at least 1.2 is required for a stable engine restart. The minimum injection quantity of the first cycle for stable combustion is suggested to be at least 240% of the steady-state idle condition.     

基于学习率的纯电动与燃料电池汽车分场景经济性比较研究

新能源汽车较高的成本是制约我国新能源汽车发展的重要因素之一。本研究构建了纯电动和燃料电池汽车经济性综合分析比较模型。基于新能源汽车各关键零部件的学习率曲线,对纯电动和燃料电池乘用车、客车和货车的未来制造成本趋势进行了分析和比较。同时结合我国私家车、出租车、公交车和物流车4个应用场景,对各场景下纯电动和燃料电池汽车使用成本进行了分析。最后比较了未来不同时点下两种技术路线下的总成本差异。研究发现,虽然未来增程式燃料电池汽车制造成本较低,但纯电动车使用成本价格优势明显,其中总成本将具有较强竞争力。     

国内新能源商用车的发展

文章首先分析了新能源商用车生产企业及其上公告的车型和新能源客车示范推广应用工程推荐车型目录，然后介绍了国内示范运行情况，重点列举了北京奥运会上运行的新能源商用车。分析了国内纯电动商用车、混合动力商用车和燃料电池商用车整车及其零部件知识产权情况，它可为我国的新能源商用车的开发和运行推广提供参考。     

Topological analysis of powertrains for refuse-collecting vehicles based on real routes–Part II: Hybrid electric powertrain

In this two-part paper, a topological analysis of powertrains for refuse-collecting vehicles (RCVs) based on simulation of different architectures (internal combustion engine, hybrid electric, and hybrid hydraulic) on real routes is proposed. In this second part, three different hybrid electric powertrain architectures are proposed and modeled. These architectures are based on the use of fuel cells, ultracapacitors, and batteries. A calculation engine, which is specifically designed to estimate energy consumption, respecting the original performance as the original internal combustion engine (ICE), is presented and used for simulations and component sizing. Finally, the overall performance of the different architectures (hybrid hydraulic, taken from the first paper part, and hybrid electric, estimated in this second part) and control strategies are summarized in a fuel and energy consumption table. Based on this table, an analysis of the different architecture performance results is carried out. From this analysis, a technological evolution of these vehicles in the medium- and long terms is proposed.     

混合动力汽车燃油经济性研究

应用能量分析的方法,以轿车和载货汽车为例,研究了混合动力汽车(HEV)与传统燃油发动机汽车的燃油经济性。发现按原车后备功率最大值时所对应的车速所需的驱动功率作为HEV燃油发动机功率的选择依据,节油效果最显著。当燃油驱动功率和电动驱动功率各占50%左右时,HEV轿车的经济性评价指标为原车的22.8%,HEV货车的经济性评价指标为原车的79.2%,同时又能保证动力性基本不变。结果表明,用混合动力可以有效地降低汽车的100km燃料消耗量,轿车的燃料消耗降低幅度大于货车。     

燃料电池发动机控制系统设计

控制系统的性能对于保证燃料电池发动机安全、可靠、高效地运行非常重要。通过对质子交换膜燃料电池发动机的工作过程分析及其故障处理对控制系统的要求,确定了其控制系统设计的目标。结合燃料电池发动机失效性分析以及具体的使用环境,提出了燃料电池发动机控制系统设计的要点及一般性方法。     

Emissions simulation in a 7000 kg-grade diesel hybrid electric vehicle

Hybrids combine a combustion engine with an electric motor and battery. The two technologies can be combined to reduce fuel consumption and exhaust emissions. This paper presents the concept of hybrid electric vehicles (HEVs) applied to truck or van vehicles with diesel engines. The simulation results from the advanced vehicle simulator (ADVISOR) demonstrate that the required power may be properly shared between the internal combustion engine and electric motor. The simulation can also be used to prove that the technique is useful for improvements in driving performance; additionally, the technique is suitable for hybrid electric vehicles, allowing for good fuel economy and low emissions performance.