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核心组件分析

膜电极和双极板是影响质子交换膜燃料电池性能的关键组件,也是质子交换膜燃料电池实现商业化的必要条件。文章对质子交换膜燃料电池的工作原理、结构进行了分析,重点对质子交换膜燃料电池的膜电极、双极板等几大关键部件进行了讨论。     

燃料电池在中国的发展及其在电动车辆上的应用

综述了燃料电池在中国的发展现状。指出可以用于电动车辆动力源的燃料电池种类,包括碱性燃料电池、磷酸燃料电池、固体氧化物燃料电池和质子交换膜燃料电池,中国近年来燃料电池发动机的研发则主要集中在质子交换膜燃料电池上。质子交换膜燃料电池在汽车上的规模应用有助于降低燃料消耗,减少大气污染。燃料电池技术应用于电动车辆的过程中还需要解决一系列问题,这些问题涉及燃料的制备、储存和分配以及燃料电池发动机的小型化、燃料电池汽车整车的重新设计、成本的降低等。笔者对这些问题进行了初步的分析。     

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。     

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。     

空冷质子交换膜燃料电池性能优化研究综述*

首先介绍了空冷质子交换膜燃料电池的结构、工作原理及特点,然后对目前国内外空冷质子交换膜燃料电池性能优化的相关研究进行综述分析,重点梳理了膜电极组件优化、电堆结构优化和控制技术等方面的研究进展,最后根据综述分析总结得到空冷质子交换膜燃料电池性能优化技术的发展方向。     

质子交换膜燃料电池性能热管理研究概述

正质子交换膜燃料电池的性能对温度非常敏感,温度能够直接影响燃料电池内部水成分的运输,同时也会影响质子交换膜气体的渗透性;另外温度还将对催化剂的活性、燃料气体的扩散及"水淹"现象产生显著影响,对燃料电池温度管理的研究能够有益于提升质子交换膜燃料电池性能的提升。     

汽车用质子交换膜燃料电池性能实验研究

对可用于汽车动力源的氢氧质子交换膜燃料电池的性能进行了实验研究，通过测定电压－电流密度曲线等方法研究了质子交换膜燃料电池的性能特点以及电池温度对电池性能的影响，对汽车启动阶段质子交换膜燃料电池的压力特性进行了实验研究。     

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。     

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。     

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--城市客车新动力

目前，质子交换膜燃料电池系统被广泛认为是较有实力与传统内燃机竞争的替代动力源。章介绍了质子交换膜燃料电池的工作机理、质子交换膜燃料电池的基本结构、系统的组成、特性及在城市客车上的应用现状，同时提出质子交换膜燃料电池在发展及商业化等方面所面临的问题。     

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。     

车用燃料电池质子交换膜研究进展

氢燃料电池汽车被认为是真正的环保新能源清洁动力汽车,质子交换膜作为其核心部分,它性能的好坏直接影响着燃料电池的性能与使用寿命。文章介绍了三类质子交换膜的研究情况,并提出静电纺丝技术能够通过控制材料形态来调整材料性能,在质子交换膜生产领域具有广阔的前景;发掘能够多方面提升质子交换膜性能的材料或者将多种填料复合改性将成为质子交换膜领域新的研究方向;为车用质子交换膜领域提供了新思路。     

车用质子交换膜燃料电池水分布分析

对车用质子交换膜燃料电池进行水管理能够提高电池的性能,对于氢燃料电池车的推广具有重要意义。了解质子交换膜燃料电池中水浓度分布的规律是对电池进行水管理的基础,文章对电池工作温度及放电电压对水浓度分布的影响进行了探究,首先依托COMSOL Multiphysics搭建直流道质子交换膜燃料电池单体模型;其次分别改变单体电池模型的工作温度以及放电电压,对模型进行仿真计算,得到不同电池工作温度及放电电压下电池中水分布的规律。结果表明,随着温度的升高,质子交换膜表面的含水量下降;放电电压升高时,质子交换膜表面的水含量大幅下降。在实际应用中,应在适宜范围内尽量提高电池的工作温度,综合考虑电池性能问题,采用较低的工作电压,这有利于保持电池内部的水平衡。     

质子交换膜燃料电池低电密运行参数的优选分析

通过对质子交换膜燃料电池低电密运行的正交试验研究,分析了过量空气系数、冷却水入口温度、阴极入口处的相对湿度以及阴极入口压力这4个运行参数对质子交换膜燃料电池性能的影响。     

质子交换膜燃料电池阳极尾排控制综述

质子交换膜燃料电池具有发电效率高、环境污染少等优点,具有广阔的应用前景。但在运行中,氮气和水会透过质子交换膜扩散到阳极,若长时间不排出后会导致电堆性能下降,若频繁排出则会降低氢气利用率。本文针对在燃料电池应用中的尾排控制策略进行了归纳和综述。     

燃料电池客车动力系统开发与系统仿真

质子交换膜燃料电池因具有高能量密度、低工作温度等优点而成为发展前景最好的汽车动力源之一。本文首先开发设计了以质子交换膜燃料电池堆为动力源的燃料电池城市公交客车,对动力系统各主要零部件进行了选型匹配,然后利用Advisor软件对整车动力性进行了仿真验证。     

燃料电池电动汽车(Ⅰ)

燃料电池电动汽车FCEV（Fuel Cell Electric Vehicle）是汽车工业可持续发展的主要方向之一。本文重点介绍现代燃料电池电动汽车的燃料、质子交换膜燃料电池,燃料电池发动机和燃料电池电动汽车的结构和原理等,阐述我国自行开发的燃料电池电动汽车和国外新一代燃料电池电动汽车。