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。     

俄罗斯质子交换膜燃料电池研发概况

俄罗斯正在研发质子交换膜燃料电池氢化酶催化剂替代铂催化剂、降低铂使用量、减少CO2对燃料电池催化剂中毒影响、研究开发纳米碳和小型天然气重整器制氢等。     

质子交换膜燃料电池关键技术的研究进展

质子交换膜燃料电池（PEMFC）具有高效节能、环境友好、比功率高及起动快等优点,越来越受到各国关注。文章重点叙述了PEMFC关键技术的研究进展,主要包括质子交换膜（PEM）、电催化剂和双极板的研究进展。开发新型质子交换膜材料并改进其制备工艺;提高催化剂性能,降低铂金属用量,寻找廉价合适的非铂族催化材料;选择合适的双极板材料及先进的制备工艺是今后质子交换膜燃料电池关键技术的发展方向。     

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。     

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。     

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。     

燃料电池电动汽车的汽车难关和发展前景

本文在阐述了质子交换膜燃料电池工作原理的基础上，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。     

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。     

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。     

溶液燃烧法制备TiV_(0.1)Mn_(0.1)Er_(0.01)O_x催化剂催化还原NO_x的性能研究

为了拓宽选择性催化还原NO_x钒基催化剂的活性温度窗口,采用溶液燃烧合成法制备了TiV_(0.1)O_x催化剂,依次加入Mn元素与Er元素形成新的催化剂,分别对它们进行了SCR活性及选择性测试,发现负载Mn元素可以提高钒基催化剂的低温活性,同时也会降低钒基催化剂的高温活性,负载适量的Er元素可以提高钒基催化剂的高温活性和N_2选择性。利用N2吸附脱附法进行BET比表面积和孔容孔径分析,发现负载Er元素增大了比表面积,进而提升了催化剂活性。利用X射线衍射(XRD)图谱进行晶体结构分析,所有催化剂样品均没有发现VO_x,MnO_x或ErO_x的衍射峰,说明溶液燃烧法制备的催化剂活性组分在TiO2颗粒上呈无定型态分布,分散度高。最终优选出最佳Mn和Er比例的TiV_(0.1)Mn_(0.1)Er_(0.01)O_x催化剂,在160~470℃之间保持80%以上的NO_x去除率。     

Comparison of HC species from diesel combustion modes and characterization of a heat-up doc formulation

This study summarizes engine speed and load effects on HC species emissions from premixed charge compression ignition (PCI) and conventional diesel combustion, and it evaluates diesel oxidation catalyst (DOC) formulations on a gas flow reactor for the purpose of diesel particulate filter regeneration or lean NO_x trap desulfation. HC emissions are sampled simultaneously by a Tedlar bag for light HC species and by a Tenax TA™ adsorption trap for semi-volatile HC species, and they are analyzed by gas chromatography with a flame ionization detector. The bulk temperature and residence time during combustion are key parameters that are important for understanding the effects of speed and load on engine-out HC emissions. The degree of post-flame oxidation is higher in PCI than in conventional combustion, and it is increased for PCI with a higher speed and load, as indicated by a lower fuel alkanes/THC ratio, a higher alkenes/fuel alkanes ratio, and a higher methane/THC ratio. Ethene and n-undecane are two representative HC species, and they are used as a surrogate mixture in the gas flow reactor to simulate PCI and conventional combustion with in-cylinder post fuel injection. Among the three DOC formulations tested, the catalyst with constituent precious metals of platinum and palladium (PtPd) showed the best light-off performance, followed by PtPd with an addition of cerium dioxide (PtPd+CeO₂), and platinum (Pt), regardless of exhaust compositions. Conventional combustion exhaust composition shows a lower light-off temperature than that of PCI, regardless of catalyst formulation.     

电喷摩托车用三元催化剂的开发及适应性研究

三元催化剂的空燃比窗口越宽,适应发动机空燃比变化的能力越强,三元催化净化效率也越高.可以通过向催化剂中引入高性能的储氧材料、优化贵金属与各种助剂间的协同作用等,来提高催化剂的储氧能力,进而拓宽催化剂的空燃比窗口,是车用三元催化剂研究的热点和难点之一.     

NH_3-SCR钒系催化剂的制备及脱硝性能研究

为了有效控制柴油机NOx排放量,采用等体积浸渍法制备了一系列不同组合含量的钨基催化剂及掺杂不同过渡金属M的改性催化剂M-V2O5-WO3/TiO2(其中M可以是Ni,Zr,Fe,Cu),分别对两类催化剂进行了SCR脱硝活性测试,并进一步用XRD,TEM和NH3-TPD对催化剂进行了表征。研究表明,催化剂掺杂金属Zr时的催化效率较高,在低温(150℃)时也有较高的活性。催化剂活性增加的原因可能是掺杂金属Zr加强了V,W及载体TiO2的分散性,提高氧化还原能力和表面酸性,从而促进SCR性能。     

摩托车催化剂的研究探讨

根据摩托车工况排放曲线、过量空气系数λ等,来评价各种催化剂的性能,选择成本增加最少、排放控制效果最合适的催化剂方案。在选定过量空气系数λ的条件下,通过改变催化剂的体积、孔密度、贵金属及涂层的配方,对催化剂性能进行表征,用于催化剂方案的选择。     

金属带式CVT速比控制的仿真与试验研究

针对装备金属带式无级变速器(CVT)的整车,建立了无级变速传动系统数学模型.以无级变速汽车动力性和经济性相协调为目标,设计了Fuzzy-PI复合速比控制器.采用Fuzzy-PD控制策略和Fuzzy-PI复合控制策略对汽车起动工况进行了仿真分析,对装备金属带式CVT的某轿车进行了起动工况的模拟试验.结果表明,Fuzzy-PI复合控制策略优于Fuzzy-PD控制策略,速比的试验结果与理论数据一致,说明所建模型合理.     

铈基 FB C添加剂对柴油机颗粒物组分及热重特性的影响

选取环烷酸铈溶液作为燃油催化再生添加剂（FBC）进行发动机台架试验,铈（Ce）元素按质量分数150 mg／kg的比例添加到纯柴油中,配制出 F150燃油。研究了铈基 FBC对柴油机排气烟度和颗粒组分的影响。结果表明,在标定转速25％,50％,75％和100％负荷下,燃用 F150燃油时的滤纸烟度相对于纯柴油分别降低了34．9％,44．2％,50．4％和30．2％。采用X‐射线能量色谱仪（EDS ）对F150燃油颗粒物样品进行元素分析,Ce元素在颗粒物中的质量分数为1．23％。采用气相色谱质谱（GC‐M S ）联用技术研究了铈基FBC对颗粒物中可溶性有机组分（SOF）的影响,同时运用热重分析法（TGA）研究铈基FBC添加剂对颗粒物中SOF含量以及炭烟氧化特性的影响。与纯柴油相比,F150颗粒物的SOF组分中各类烷烃和多环芳香烃的质量分数分别减小至40．2％和1．73％,有机酸酯的质量分数增大至51．6％。在热重试验中,F150颗粒物样品中SOF所占比重相对于柴油增加4．7％;F150燃油燃烧炭烟样品的起始燃烧温度降低,其燃烧炭烟峰值失重率所对应的温度降低。     

Reaction characteristics of the diesel oxidation catalyst of particulate matters from the diffusion flame of a oiler burner

The objective of this experimental study is to investigate the characteristics of the size distribution and the number concentration of PM (particulate matters) emitted from the diffusion flame of a boiler burner, which has the same type of combustion as a diesel engine. This study is performed to investigate the emission characteristics of nanoparticles generated from diffusion combustion in diesel fuel, and it considered fuel factors and the reaction characteristics of the nanoparticles on the DOC (Diesel oxidation catalyst). The factors examined in this experiment included the sulfur content in the fuel, the blend of the diesel fuel containing biodiesel and bio-ethanol, and the concentration of engine oil (0.1% and 1.0%) blended with diesel fuel. The particle size distribution of the nanoparticles exhausted from the boiler burner was measured by an SMPS (scanning mobility particle sizer). The number concentration of PM that were smaller than 70 nm in diameter greatly increased in the rear of the DOC when fuel containing 250 ppm of sulfur was used. The experiment also suggested that the particle number concentration in both the front and rear of the DOC was lower when ULSD (ultra low sulfur diesel) fuel blended with biodiesel and bio-ethanol, which are oxygenated fuels, was used than when only ULSD fuel was used. The higher the content of engine oil in the fuel, the higher the particle number concentration was in the front and rear of the catalyst. When the first dilution air temperature is increased from 30°C to 180°C, the nanoparticle number concentration dramatically dropped in the rear of the catalyst when fuel containing 250 ppm of sulfur was used, while the particle size distribution remained almost the same when the fuel with engine oil was used.     

用快速老化方法评价国产三效催化剂性能

我国自主研究开发的车用三效催化剂具有贵金属含量低和成本低的特点，但其性能指标特别是耐久性能否满足实用化要求的问题一直受到国内外汽车界的极大关注。     

Pt/Pd/Rh堇青石催化剂降低NO_x排放的试验研究

重点研究Pt/Pd/Rh堇青石催化剂对降低柴油机NOx排放的影响,并在一台4100Q柴油机上进行了试验研究。研究结果表明,该类型催化转化器具有较好的稳定性,对发动机的燃油经济性影响不大,但易受碳烟和SOF的影响。