燃料电池汽车步入发展快车道（二）

车用燃料电池的燃料出现多样化燃料电池是以氢气和氧气为原料,利用它们在高温下发生化学反应产生电能的原理制成的装置。质子交换膜燃料电池是目前汽车领域呼声较高的一代动力装置。燃料电池所需的氧气可以从空气中获得,较大的技术难点在于怎样获得所需的燃料——氢气。燃料电池汽车将以多快的速度在全世界普及,取决于所使用的氢燃料的类型。质子交换膜燃料电池目前主要包括氢质子交换膜燃料电池、甲醇重整燃料电池和天然气或汽油重整燃料电池等类型(见表2)。氢:从环保角度来看,理想的解决方案是使用纯净的氢气,然而,尽管氢的比能量最高可达到120.7kJ/g,但是由于氢在常温下为气体,而且单位体积的能量密度小,若使燃料电池汽车行驶里程达到500km,则在常温常压下需要约36m~3的氢气,若用在小轿车上,这将需要很大的存储空间,显然这是不现实的,并且还要以很大的成本在世界各地建立一套新的燃料供应系统。目前解决办法主要有压缩氢气、液化氢气以及合金储氢。压缩氢气就是将氢气比正     

燃料电池汽车车载氢系统安全问题分析

当前,全球已就“碳中和”达成共识,提高了对能源问题的关注度,而统能源未来形势严峻,转型遭遇“阵痛期”。同时,动力机械对传统能源的消耗所引发的环境污染,给人们健康生活带来不小威胁,温室气体排放等都与传统燃料使用密不可分,故而人们将目光转移至清洁可持续燃料。基于此,清洁能源氢气被开发出并用于燃料电池汽车,以燃料电池产生的电能作为动力,不仅可以提高能量利用率,且反应只产生水这一排放物,不会污染环境。但氢气本身特性使得燃料电池汽车安全性受到质疑,在一定程度上限制了燃料电池汽车发展。基于此,本文在简要阐述车载氢系统的基础上,分析了氢系统的安全问题,以期能够助力燃料电池车普及推广。     

氢燃料汽车的技术和性能

本文对使用气态氢燃料和液态氢燃料的汽车进行了介绍，主要就液氢汽车发动机进行了介绍，并对氢燃料汽车的性能，包括动力性和排放性能进行了分析。     

氢燃料电池汽车排氢阀工作特性研究

氢燃料电池汽车排氢阀,直接关系着氢燃料电池汽车电堆的性能及其安全。氢燃料电池汽车行驶时,排氢阀处于打开或是关闭状态。打开时,把阳极侧少部分的水和混合气体排到大气中,使得氢气浓度保持较高水平,电堆转化效率不至于降低过多;关闭时,使得阳极能够保持足够的工作压力,使得电堆保持较好的转化效率。文章说明了氢燃料电池汽车的排氢阀的在燃料电池系统中的作用、工作原理、开启时间。     

燃料电池汽车氢安全的研究与设计

从燃料电池汽车氢安全的角度对氢气的特性进行分析,研究了车载氢系统、燃料电池系统以及氢管理系统的安全设计,为燃料电池汽车氢安全的设计提供了理论与实际参考。     

受限空间内燃料电池汽车氢泄漏安全保障研究

燃料电池汽车作为一种新能源汽车,可以实现零污染排放,是未来新能源汽车的主要发展方向之一.由于氢气具有易燃、易爆的化学性质,在燃料电池汽车的商业化进程中,氢泄漏安全问题也必须得到重视.围绕受限空间内燃料电池汽车氢泄漏这一主题,结合实际应用场景,将氢泄漏安全保障问题拆解为燃料电池车辆、场景设置及应对氢泄漏措施3个方面的约束,系统探讨了燃料电池汽车在受限空间内的氢泄漏安全保障问题.该研究有助于受限空间内燃料电池汽车氢泄漏安全问题的解决,并可为燃料电池汽车运行安全相关标准的制订提供参考.     

氢燃料汽车风行尚须时日

出于节能环保的考虑，全球各大汽车厂商都加大了开发氢燃料汽车的力度但要想使氢燃料完全替代燃油，汽车厂商还面临很多问题。     

21世纪汽车换代燃料（Ⅲ）：氢燃料和电能

对氢燃料和电能应用于汽车的相关问题，如氢气的生产，贮存，与内燃机的兼容性等进行了分析，对氢气和电能取代汽油成为汽车燃料的前景作了预测。     

氢燃料电池汽车简易加氢站设计

为了面对能源与环境问题,国家与地方政府正在大力推动氢燃料电池汽车产业的发展,目前国内主流的汽车生产企业基本上都已经启动了氢燃料电池汽车的研发工作。然而,受限于我国加氢站建设周期长,成本高,流程复杂等问题,使得全国的加氢站数量十分稀少,许多汽车生产企业研发出来的氢燃料电池汽车面临着加氢的巨大挑战,一些偏远地方的汽车生产企业甚至到了无氢可加的境地。为了缓解氢燃料电池汽车的加氢问题,拓宽氢燃料电池汽车的使用场景,本文提出了一种简易加氢站的设计方法,期望该方法可为加氢困难的汽车生产企业提供借鉴,加速氢燃料电池汽车产业的发展。     

氢燃料电池汽车动力系统设计及性能仿真

针对燃油车与氢燃料电池汽车的燃油经济性和动力性,源于某型号汽油车的整车结构参数和动力性能指标,设计了一套适用于氢燃料电池汽车的动力系统,给出动力系统控制策略方案,完成总体布置和整体结构的设计,在对相关部件进行选型计算的基础上,确定氢燃料电池汽车动力系统设计参数。在MATLAB/Advisor平台上搭建氢燃料电池模型、驱动电机模型、动力蓄电池模型及整车模型,采用中国城市工况对所设计的氢燃料电池汽车动力系统性能进行仿真测试,并与原汽油车进行对比分析。结果表明,设计的氢燃料电池汽车的动力性能完全符合实际工况要求;燃油经济性、加速性能和爬坡性能都得到较大提升,燃油经济性提高了17.5%,加速时间提高了11.7%,最大爬坡度提高了1.3%。     

氢燃料电池车储氢技术及其发展现状

在氢能产业链中,储氢技术是氢能发展中不可或缺的一个环节,各种储氢技术已应用于车载储氢系统。综述了氢燃料电池车储氢技术的研究现状,并对高压气态储氢、低温液态储氢、有机液体储氢和金属氢化物储氢的优缺点进行对比分析。物理储氢技术具有储氢质量高、成本低、操作简单等特点;化学储氢技术在具有高储氢能力的同时提高了储氢技术的安全性。为满足氢燃料电池汽车对储氢技术的要求,在达到更清洁、更安全、低成本标准的同时,保持高能量密度储存是储氢技术的关键。     

燃料电池汽车氢气安全系统介绍

根据燃料电池汽车储氢和供氢系统在整车行驶和停放时的实际工作环境和状态,考虑储供氢系统在行驶和停放过程中可能出现的各种事故情况,参考车用储氢装置的现行标准,针对储供氢系统在整车上的布置情况,设计了一个不同安全等级,多层次监控的氢气安全系统.该系统已在世博燃料电池车上使用,运行正常.     

氢燃料电池汽车产业价值链分析

氢燃料电池技术有可能为汽车、能源工业带来革命性的变化,毫无疑问会使汽车产业的竞争格局、能源供应方式发生根本变化。汽车产业价值链将出现重大的变革,价值链的核心不再是燃油、燃油发动机,而是氢燃料电池、储氢与供氢系统。本文建立氢燃料汽车价值链模型并进行了分析,氢燃料汽车电池、储氢与供氢系统将是新商业模式最大受益者;燃油、内燃机供应商、传统汽车制造商的前景将不容乐观,相关企业需从新的产业链找到位置和突破口,才能在变革中求得发展。     

考虑电堆寿命的氢燃料电池汽车能量管理策略研究

提出了一种在满足动力性需求并且以氢燃料电池堆作为主要能源的前提下，能有效延长电堆使用寿命的能量管理策略。提出将需求功率 SG滤波后再进行规则控制的能量管理策略，将多种循环工况的结果进行手动优化后作为训练数据集，设计三输入一输出的自适应神经模糊推理系统控制器，根据其输出结果再进行一次滤波最终形成基于自适应神经模糊推理系统优化的能量管理策略。使用CLTC-P循环工况对能量管理策略进行仿真验证，结果表明，基于自适应神经模糊推理系统优化的能量管理策略能有效延长氢燃料电池剩余使用寿命，相比滤波加规则策略剩余使用寿命增加了33%，并能保持动力电池SOC处于适宜水平。     

燃料电池机动车辆专利地图研究

文中聚焦燃料电池机动车辆应用领域,在文献调研的基础上,绘制专利地图,并从技术研发规模、技术及产业发展趋势、重点技术领域、地域分布和竞争机构等方面展开专利分析,以期得出对产业发展有价值的结论.     

氢燃料电池商用汽车控制研究

本文介绍氢燃料电池商用汽车的控制架构、整车启停控制及运行过程中的能量管理的控制方法。     

燃料电池轿车氢瓶保护系统设计分析研究

相对于传统汽车,燃料电池汽车配有对安全性要求相当高的氢气瓶,必须设计有效的保护系统对其进行约束和保护.文章基于显式有限元理论,按照CMVDR294法规对国内自主开发的某燃料电池轿车进行正面碰撞分析,对比分析两种氢瓶保护系统设计方案的计算结果,为最终的方案确定提供参考依据.     

纯氢燃料电池汽车性能的仿真

本文以由纯氢作燃料、采用串联式结构的燃料电池车用研究对象，通过仿真对车辆的部分参数和驾驶循环对车辆的性能影响进行了分析。在所分析的车辆参数中，动力系统效率的提高对车辆能量经济的改善最为有效，其次是车的总质量、空气阻力系数和滚动阻力系数减小的影响。在对原地起步加速特性的影响中，车重的减轻效果最为明显，其次是空气阻力系数和动阻力系数减小的影响。这些结论为燃料电池车动力系统的优化设计提供了依据。     

燃料电池汽车供氢系统及系统安全策略

文章简要介绍了燃料电池的基本原理，着重阐述了以氧气作燃料的优点、制氢方法、燃料电池汽车供氢系统及用氢安全策略。提出在使用时应注意供氢系统安全、车内安全控制、车库安全控制及安全操作标准。