氢燃料电池动力船舶关键技术综述

梳理了当今世界上现有氢燃料动力船舶类型，总结了氢燃料动力船舶的特点，分析了氢燃料电池动力船舶关键技术的研究现状，包括:标准规范、动力源、氢制取、氢储存与氢安全；结合船舶的航行环境、结构与运行工况等，提出了氢燃料电池动力船舶各关键技术所面临的挑战，以及应对挑战的措施建议。研究结果表明:目前，全球氢燃料动力船舶数量有限，多为内河湖泊小型客船，以氢燃料电池为主要动力来源，主要采用35 MPa高压气瓶存储氢燃料；氢燃料电池动力船舶的相关标准规范仍处于制定阶段，可参照氢燃料电池汽车建造、测试和使用方面的标准规范要求；氢燃料电池主要以质子交换膜燃料电池(PEMFC)应用最为广泛，催化剂、双极板、膜电极以及密封材料等均对PEMFC性能具有重要影响；为提高燃料电池对船舶的适用性，建议发展大功率燃料电池模块，并开展燃料电池在湿热、盐雾、倾斜、摇摆状态下的环境适应性研究；中国的制氢产业目前仍以煤炭制氢为主，应大力发展可再生能源制氢。短期内，高压气态储氢是最可行的船上储氢方式，应研究轻质、耐压、高储氢密度的新型储罐，提高储氢密度和安全性；为保证氢燃料电池动力船舶安全性，应综合运用定性和定量风险分析方法，明确风险场景，对氢泄漏、扩散、燃烧与爆炸的发展规律与后果进行仿真分析与风险评估，并提出风险缓解措施。      

铁道车辆的新能源——燃料电池

燃料电池是一种新型的高效环保能源。目前,燃料电池汽车已经在公路上行驶,正在解决实用化的问题。在铁路方面,一些铁路厂商和研究机构,如庞巴迪公司、欧洲及日本铁路研究所,也在对燃料电池在铁路应用的可行性进行研究分析。近年来，日本铁路由铁道综研所牵头，一直在进行燃料电池在铁路车辆应用的基础研究。     

燃料电池

燃料电池是将燃料的化学能直接转变成电能的电化学发电装置,它与传统的一次电池(干电池)、二次电池(蓄电池)有着本质的区别。传统的电池只是储电,燃料电池则是发电。燃料电池将燃料的化学能直接转变成电能的基本原理是:当氢气(H_2)穿过多孔阳极与质子交换     

PEMFC系统综合动态模型及其控制方法研究

1研究意义 燃料电池是21世纪对人类社会产生重大影响的高新技术之一,它直接将贮存在燃料与氧化剂中的化学能转化为电能,是一种高效、环境友好的能源装置,得到了世界各国的高度重视,取得了大批研究成果。     

天空中的环保新宠:燃料电池飞机

目前,航空业在全球温室气体排放中所占比率为2％,并有上升趋势.开发可再生能源,减少二氧化碳的排放,也成了航空技术开发的新热点.2009年7月7日,全球首架使用燃料电池驱动的有人驾驶飞机在德国北部城市汉堡试飞成功.这架燃料电池飞机名为"安塔里斯"DLR-H2型机动滑翔机,可连续飞行5小时,航程可达750公里,由多家航空公司和一家燃料电池公司合作.其燃料电池系统位于后翼夹层中,由膜电极燃料电池组成.这种燃料电池利用氢气为原料,通过和空气中的氧气发生电化反应产生电能.整个过程实际上不发生我们可见的燃烧,也不排放温室气体,唯一的副产品是水.为了使燃料电池输出更多的电力,需要多个燃料电池组成"安塔里斯"滑翔机的电池组.这是因为单个燃料电池只能输出0.6 ～ 0.7伏的电压,不足以为飞机提供动力.研究人员开发了一种特殊的轻型气冷电池组系统,可以将成百个燃料电池组合在一起,并附有导电石墨板.石墨板和每个燃料电池连接,传导电流,并通过专门管道输送氢和氧.在这些技术的帮助下,燃料电池可以把飞机送上蓝天.     

第二代氢燃料城市客车在苏州金龙诞生

12月29日，由苏州金龙和清华大学联合研制的新一代氢燃料电池城市客车在苏州下线，此举标志着国家”863项目十一五攻关项目：节能与新能源汽车”——氢燃料城市客车研发项目取得新突破。这也是海格客车继2006年初推出氢燃料城市客车后，推出的新一代升级产品。     

探索能源危机下汽车产业的发展

柴油机、混合动力、燃料电池代表了汽车动力推进系统近期、中期和远期的解决方案。短期内混合动力和燃料电池由于技术复杂等原因,导致价格过于昂贵,因此现阶段最具商业推广价值的应该是柴油化：而混合动力是向燃料电池过渡的中期方案;燃料电池则可以理解为终极方案。     

燃料电池混合动力中巴的整车设计及其能量分配控制策略

由于燃料电池技术的日臻成熟，这种清洁、高效的新型动力源正逐渐被广泛地应用在车辆领域中．因此提出了燃料电池电动中巴车的整车设计构架及其能量分配控制策略，文章主要阐述了在现有中巴车体基础上对燃料电池发动机、蓄电池以及电力驱动系统进行的优化布置，并着重对燃料电池车辆电力驱动系统的配置、车辆控制系统、蓄电池的管理系统以及车辆的能量分配控制策略作了详细论述．     

燃料电池电动自行车动力系统设计与整车建模

为了解决燃料电池输出波动较大,不利于电动自行车平稳运行的问题,设计并制作了燃料电池电动自行车用双相交错并联结构的升压变换器.在SIMULINK平台上建立了燃料电池电动自行车整车模型并对其进行仿真,利用PhyX-220型燃料电池作为输入进行样车试验测试.研究结果表明:该模型能够较为精确地反映整车的动态过程,满足动态负载的功率需求;系统输出的电压纹波可控制在2%以内,效率可达94%,验证了燃料电池驱动电动自行车的可行性.      

新能源车待突破的瓶颈／能源及其转化和利用

新能源车系指代用燃料车、混合动力车、纯电动车和燃料电池车。新能源车的研发方兴未艾，到目前为止，新能源车技术除混合动力相对成熟外，其它依然不够成熟，还有不少技术瓶颈待突破。     

基于动态规划的混合动力有轨电车能量管理方法

针对传统动态规划算法在燃料电池混合动力系统能量分配中存在的误差累积问题,以及为进一步提高燃料电池混合动力有轨电车的耐久性和燃料经济性,提出了一种基于改进动态规划算法的燃料电池混合动力有轨电车能量管理方法;改进动态规划算法在传统动态规划的基础上调整了状态转移方程,通过只对系统状态量进行离散从而避免计算过程中的插值计算导致的误差累积;同时将系统等效氢耗、动力电池充电状态（SOC）约束和燃料电池加、减载带来的耐久性问题作为优化目标构成加权惩罚函数,使系统在获得良好燃料经济性的同时兼顾耐久性;将所提管理方法与功率跟随和传统动态规划进行对比分析. 研究结果表明:所提方法相较于功率跟随方法,使末态SOC值降低了13.3%,燃料经济性提高了78%;相较于基于传统动态规划算法的能量管理方法,使燃料经济性提高了3.5%,且SOC变化范围和燃料电池变载情况均具有显著改善.      

燃料电池：汽车发展大势

随着世界汽车保有量的增加,汽车排放污染日趋严重,世界各国特别是汽车工业比较发达的国家,正在致力于研究和开发低污染和无污染汽车.燃料电池被认为是在未来一个时期内潜在的运输能源,它是一种将燃料和氧化剂中的化学能转换成电能的发电装置,只要连续不断地向电池供应燃料,燃料电池就能连续输出电能,具有能量转化效率高、污染小、运动部件少、噪声低等优点.     

持续领跑氢能源福田欧辉携2款氢燃料客车亮相2021年中关村氢能源发展论坛

欧辉客车是中国最早进行氢燃料技术研发、生产及商业化运营的客车企业,其主导研发的《氢燃料电池客车关键技术及应用》项目荣获"中国汽车工业科学技术进步奖"一等奖.从2008年推出的第一代氢燃料电池客车开始,发展至今,欧辉技术发展路线已快速迭代至第四代,完整的掌握了氢燃料核心技术.截至目前,福田欧辉已拥有完整的氢能源家族,涵盖8.5-12米全系列氢燃料电池客车,各系列研发出多款车型,在城市公交、旅游团体、定制班车及城市配送等多种场景开展规模化应用.欧辉的每一次探索,都给氢燃料客车树立新高度.     

氢燃料电池城市客车发展研究

就目前而言,人类最突出的问题之一是能源问题。从某种意义上说,21世纪就是能源的世纪。因为世界石油输出国组织(Organization of the Petroleum Exporting Countries-OPEC)的石油价格只要变动,就会给世界经济带来很大影响。能源改变且决定着世界发展的事实已经颠扑不破。在这种背景下,电动汽车、太阳能汽车、醇类燃料汽车以及氢动力汽车,都是人们对未来汽车美好憧憬的雏形。这其中尤以氢动力汽车发展势头最为迅猛。在刚刚到来的21世纪,氢能无疑会被大规模地开发利用,而氢燃料电池城市客车也会被优先发展。     

考虑性能衰退的燃料电池汽车自适应优化能量管理策略

为了提高系统效率与降低因不利运行条件导致的燃料电池使用寿命缩短风险,提出了考虑燃料电池性能衰退的自适应庞特里亚金极小值原理(P MP)能量管理策略,用于城市公交车燃料电池/超级电容混合动力系统;分析了离线式P MP燃料电池/超级电容混合动力系统在5种不同循环工况下的能量分配结果,获取了在3种典型城市公交循环工况下初始协...     

发展中的燃料电池汽车

燃料电池与普通电池区别是：普通电池里装的是活性物质，一发电就消耗活性物质；当活性物质用完，电池就不放电了，不能再用。燃料电池的活性物质则在电池的外面，其工作时间长短取决于携带氢气的多少，只要有足够的氢气和空气供给，就会不断地发电。燃料电池是一个化学“发电厂”，燃料电池从外部上看有正负极，内部有电解质等，但它不是一个能储存电能的“蓄电池”，     

科技部:未来几年氢燃料电池汽车进入窗口期

正1月12日,2019年中国电动汽车百人会论坛举办,科学技术部党组成员夏鸣九在会上发表了演讲。他表示,当前氢燃料电池进入产业高速化阶段,中国氢燃料电池产业化布局上要补齐关键核心技术和产业链短板,未来几年氢燃料电池汽车进入窗口期。据悉,2016年,《中国氢能产业基础设施发展蓝皮书(2016)》中首次提到"2020年我国加氢站     

基于Cruise-Simulink联合仿真的FCEV能量管理策略研究

采用Cruise与Simulink建立整车联合仿真平台,提出了燃料电池发动机负载均衡和动力蓄电池SOC功率补偿的能量管理策略,并以欧洲NEDC循环工况对燃料电池电动汽车进行仿真研究.结果表明:提出的控制策略可以很好对燃料电池和动力蓄电池进行能量分配,满足整车的动力性要求.     

氢燃料电池城市客车发展研究

就目前而言,人类最突出的问题之一是能源问题。从某种意义上说,21世纪就是能源的世纪。因为世界石油输出国组织（Organization of the Petroleum Exporting Countries—OPEC）的石油价格只要变动,就会给世界经济带来很大影响。能源改变且决定着世界发展的事实已经颠扑不破。在这种背景下,电动汽车、太阳能汽车、醇类燃料汽车以及氢动力汽车,都是人们对未来汽车美好憧憬的雏形。这其中尤以氢动力汽车发展势头最为迅猛。在刚刚到来的21世纪,氢能无疑会被大规模地开发利用,而氢燃料电池城市客车也会被优先发展。     

第二代氢燃料城市客车在苏州金龙诞生

12月29日,由苏州金龙和清华大学联合研制的新一代氢燃料电池城市客车在苏州下线,此举标志着国家"863项目十一五攻关项目:节能与新能源汽车"——氢燃料城市客车研发项目取得新突破。这也是海格客车继2006年初推出氢燃料城市客车后,推出的新一代升级产品。