氢燃料电池汽车多系统组成(氢氧燃料电池原理)

氢氧燃料电池原理

电解潮湿的氧气不可能凭空产生氢氧根离子,其实氢气的失去电子和氧气的得到电子从宏观讲是同步的,他们反应产生的能量使他们继续反应下去,像链子一样,那关键就在如何引发,但你说只要有一个这样的反应就他们就能自给自足了,而引发一个是多么容易的事啊,其实只要是氧化还原反反应都可以作成原电池的形式,如果不能理解就先记住这一点,再好好想想.氢虽然在稳定状态,不可能说失去电子就失去电子,但燃料电池一定是放出能量的,得到的产物是水,那说明产物是更稳定的,自然界物质总有向更稳定物质变化的趋势,虽然其过程中要有克服一定活化能的过程,但如果外界能提供克服活化能的条件,这样的反应就一定可以发生的.

直接燃料电池电动汽车和重整燃料电池电动汽车区别

从以上简单的介绍,我们不难看出,氢燃料电池汽车和纯电动汽车的区别在于:两者都是由动力电池、电机及电动系统组成。而氢燃料电池汽车多了一个发电装置「氢氧燃料电池」系统组成,因此氢燃料电池车可以理解为一辆「自带氢燃料...

氢燃料电池电动车动力单元由哪些组成?

(1)燃料口:氢气燃料的加注口,直接连在氢气储罐上。

(2)蓄电池:减速时帮助制动,并将部分机械能转化为电能储存起来;加速时释放储存的电能帮助加速。

(3)高压氢气储罐:内部充满高压氢气作为汽车的燃料。其内部压力一般为35MPa,少部分车辆可达到70MPa。

(4)安全装置:当汽车发生碰撞或者氢气泄露时,切断燃料电池的氢气供给。

(5)PEMFC(质子交换膜燃料电池)电堆:氢燃料电池车最核心部件,为电动发动机供电,保证汽车平稳行驶。

(6)发动机(电动):汽车的直接动力源。

(7)驾驶系统:连接驾驶室,控制车辆运行状态。

【燃料电池】氢燃料电池汽车的构成部件

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▶ 电池-产品术语(1)

▶ 电池-工艺术语(2)

▶ 电池-设备术语(3)

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▶ 电池-智能制造术语(6)

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新能源汽车的组成设备

从全球新能源汽车的发展来看,其动力电源主要包括锂离子电池、镍氢电池、燃料电池、铅酸电池、超级电容器,其中超级电容器大多以辅助动力源的形式出现。主要原因是这些电池技术还不完全成熟或缺点明显,与传统汽车相比不管是从成本上、动力还是续航里程上都有不少差距,这也是制约新能源汽车的发展的重要原因。铅酸蓄电池铅酸蓄电池已有100多年的历史,广泛用作内燃机汽车的起动动力源。它也是成熟的电动汽车蓄电池,它可靠性好、原材料易得、价格便宜;比功率也基本上能满足电动汽车的动力性要求。但它有两大缺点;一是比能量低,所占的质量和体积太大,因此一次充电行驶里程较短;另一个是使用寿命短,使用成本过高。镍氢蓄电池镍氢蓄电池属于碱性电池,镍氢蓄电池循环使用寿命较长,能量密度高,但价格较高,存在记忆效应。国外生产电动汽车镍氢蓄电池的公司主要是Ovonie、丰田和松下的一个合资公司。Ovonie现有80A·h和130A·h两种单元电池,其比能量达75-80W·h/kg,循环使用寿命超过600次。这种蓄电池装在几种电动汽车上使用,其中一类车一次充电可行驶345km,有一辆车一年中行驶了8万多公里。国内已开发出55A·h和100A·h单元电池,比能量达65W·h/kg,功率密度大于800W/kg的镍氢蓄电池。锂离子电池锂离子二次电池作为新型高电压、高能量密度的可充电电池,其独特的物理和电化学性能,具有广泛的民用和国防应用的前景。其突出的特点是:重量轻、储能大(能量密度高)、无污染、无记忆效应、使用寿命长。在同体积重量情况下,锂电池的蓄电能力是镍氢电池的1.6倍,是镍镉电池的4倍,并且人类只开发利用了其理论电量的20%~30%,开发前景非常光明。同时它是一种真正的绿色环保电池,不会对环境造成污染,是目前最佳的能应用到电动车上的电池。我国从二十世纪九十年代开始开发和利用锂离子电池,至今已取得突破性进展,研制出了完全拥有自主知识产权的锂离子电池。镍镉电池镍镉电池的应用广泛程度仅次于铅酸蓄电池,其比能量可达55W·h/kg,比功率超过190W/kg。可快速充电,循环使用寿命较长,是铅酸蓄电池的两倍多,可达到2000多次,但价格为铅酸蓄电池的4~5倍。它的初期购置成本虽高,但由于其在能量和使用寿命方面的优势,因此其长期的实际使用成本并不高。缺点是有“记忆效应”,容易因为充放电不良而导致电池可用容量减小。须在使用十次左右后,作一次完全充放电,如果已经有了“记忆效应”,应连续作3~5次完全充放电,以释放记忆。另外镉有毒,使用中要注意做好回收工作,以免镉造成环境污染。钠硫蓄电池钠硫电池的优点:一个是比能量高。其理论比能量为760W·h/kg,实际已大于100W·h/kg,是铅酸电池的3~4倍;另一个是可大电流、高功率放电。其放电电流密度一般可达200~300mA/mm2,并瞬时间可放出其3倍的固有能量;再一个是充放电效率高。由于采用固体电解质,所以没有通常采用液体电解质二次电池的那种自放电及副反应,充放电电流效率几乎100%。钠硫电池缺点,主要其工作温度在300~350℃,所以,电池工作时需要一定的加热保温。而高温腐蚀严重,电池寿命较短。已有采用高性能的真空绝热保温技术,可有效地解决这一问题。也有性能稳定性及使用安全性不太理想等问题。电池政策补贴优势2009年2月份,财政部、科技部发出的《节能与新能源汽车示范推广财政补助资金管理暂行办法》中提到,对使用铅酸电池和使用镍氢电池、锂离子电池两类的混合动力汽车进行补贴,最高补贴额分别为8万元/辆和42万元/辆。而2010年6月发布的新能源车补贴以电池容量为确定补贴的唯一指标,铅酸电池完全被否定。前期的新能源车定义中包括铅酸电池的项目,而此次明确补贴的动力电池不包括铅酸电池。而且作为混合动力主力的镍氢电池也将很少补贴。可见,在政策层面,锂离子动力电池和超级电容器的最大的获益对象。电池价格趋势就价格趋势来看,电动汽车用快充锂离子动力电池价格在$1600/kwh左右,普通锂离子动力电池价格在$500/kwh,按照美国汽油和电力的价格趋势,在汽车的整个使用周期内,100km续航能力的快充锂离子动力电池电动车使用成本比性能相当的汽油内燃发动机汽车高25%。一旦电动汽车用动力电池价格下降到$200-300/kwh,电动车使用成本将与传统汽车相当。根据预测,在各国相关政策的鼓励下,2020年全球电动汽车用锂离子需求接近50Gwh,快充电池成本2020年有望下降到$400-500/kwh,普通动力电池价格能下降到$200-300/kwh。汽车充电站和汽车加油站相类似,是一种“加电”的设备。是一种高效率的充电器,可以快速的给手机,电动车,电动汽车等充电。作为南方电网节能和新能源汽车应用的示范试点,广州市首个公共电动汽车充电站2010年11月8号在亚运城投入运行,该充电站位于南沙港快速和京珠高速公路之间,集充电服务设施和营业厅于一身,充电桩24小时提供服务,建起现场购电现场充的快捷通道,也是亚运城的“专属”营业网点。充电站执行南方电网开发的充电技术标准,为电动汽车提供三相充电电源,相比另外一种技术标准采用的单相电源,三相电源单位时间内输出电量是其三倍,充电效率高,花费的时间更短。以额定功率为21千瓦的单台交流充电桩为例,充满一辆电动轿车只需要3个小时,减少了使用电动车的时间成本。该充电站不仅充电便捷,还将在二期建设中引入便利店等便民设施。广州供电*计划到2015年,建成公交充电站61座、公共充电站54座、慢充充电桩80110个,涵盖该市12区县。电网企业将率先试水,引领节能绿色新潮流。在充电方式中,新能源汽车充电主要有三种模式,一种为桩式充电,一种为架式充电,另外一种就是无线充电。前两种模式对于场地的要求较高,这也是新能源汽车推广遇到的主要难题之一,而无线充电则很好地解决了这一难题。近日,中兴通讯已相继与国内多家客车企业以及各地方**展开新能源汽车无线充电领域的合作。

中关村论坛|21家氢能与燃料电池企业亮相中关村论坛“前沿科技与未来产业展”

5月25日,2023中关村论坛盛大开幕。与此同时,聚焦前沿科技与未来产业的中关村论坛“前沿科技与未来产业展”正式开放。该展区总体面积约1万平方米,聚焦前沿信息科技、生命科学与医*健康、高端制造、绿色双碳四大领域。

中关村会展与服务产业联盟作为“前沿科技与未来产业展”的总体统筹,在论坛筹备期间共组织包括外企、京外企业以及各类高校院所等在内多家企业参展,此次展览共设有“前沿信息科技”、“高端制造”、“生命科学与医*健康”、“绿色双碳”四大板块。参展亮相产品既有创造记录的大国重器,也有现金的最新科技成果,全面展现前沿硬科技企业的魅力。参展企业多、创新成色足、互动体验好是本次展览展示最突出的三大亮点!

其中,中关村氢能与燃料电池技术创新产业联盟作为绿色双碳板块氢能储能集群的牵头单位组织了21家氢能及燃料电池领域企业,共24件展品亮相中关村论坛。

氢能产业集群

氢能产业集群主要由“氢之源”、“氢之路”、“氢未来”三个板块组成。其中,“氢之源”展示了清洁多元的氢能的供应体系;“氢之路”主要展示氢能在交通领域的应用,包括氢的储存、运输、加注,以及燃料电池汽车的应用;“氢未来”展示氢能在未来人类社会多方面的应用。下面,跟随“氢能供应-氢能交通应用-氢能在未来多种应用”的展示逻辑,随小编一起逛逛“前沿科技与未来产业展”的氢能产业集群。

燕山石化

氢能产业基地沙盘

燕山石化氢能产业基地沙盘展示了燕山石化多种制氢方式和氢能产业的应用场景。

左侧为中国石化自主研发的全国产化MW级PEM电解水成套设施和工业副产氢提纯装置。燕山石化MW级PEM电解水制氢设施于2023年3月份对全系统进行了标定,标定结果优于同级别产品。

右侧为燕山石化厂内加氢站及氢能叉车场景应用,加氢站采用燕山石化氢气新能源装置所产电池氢,为氢燃料电池又车加注氢气,37台氢燃料电池叉车服务于燕山石化厂区合成树脂成品包装库房区域。

冬残奥赛场主火炬

由燕山石化提供的氢气,在北京冬奥会和冬残奥会开幕式上作为燃料点燃了冬奥和冬残奥赛场主火炬,实现奥林匹克精神与绿色、环保进一步结合。中国石化作为2022年北京冬奥会和冬残奥会战略合作伙伴承担着为赛会提供清洁能源和氢气的供应任务。

中船(邯郸)派瑞氢能

碱性水电解制氢设备

作为全国水电解制氢的领先企业,中船(邯郸)派瑞氢能科技有限公司的碱性水电解制氢设备现已形成三大系列产品,分别为:CDQ分体安装式碱性水电解制氢设备、CDO一体式碱性水电解制氢设备和KCDO集装箱式碱性水电解制氢设备。经纯化干燥系统处理后产品氢气纯度可达99.999%。

中科富海

5吨/天大型氢液化装置

5吨/天氢液化器大型卧式冷箱”核心设备,是由中科院理化所设计、中科富海公司生产制造的国产化5吨/天大型氢气液化装置的核心关键设备,集成了氢透平膨胀机、高效低漏率低温换热器等核心部件,整体性能均优于设计指标。5TPD大型氢液化系统采用氢气克劳德制冷循环,其氢气液化能耗可实现13kWh/kg以内,液氢产品纯度达99.9999%以上,高效正仲氢转换转化效率>95%,整套设备可满足8000小时无故障运行。

佳安氢源

氢可立

佳安氢源针对加氢站存在的管路污染等问题,开发了基于MDP@技术的氢气过滤产品氢可立°(HyClean)。“氢可立”是一款把精力集中在核心工艺,并通过细节优化和针对性设计,打造适合加氢站应用场景的标准化设备。可使加氢站的氢源来源更广泛,99.99%纯度工业氢,通过“氢可立”的处理后,也能达到燃料电池的用氢标准,大幅降低氢气的采购成本,设备占地小,过滤材料可再生,维护费用低,无需人工操作和值守。

环宇京辉

加氢站模型

2020年1月环宇京辉在房山区建设的第一座加氢站正式投入运营,该加氢站加注压力35MPa、加注量为500kg/12h,占地面积3余亩。加氢站主要包括储氢系统、压缩机撬及顺序控制盘、加氢机、仪表风及吹扫阀组、氢气阀组、放空管等主要工艺设备,先后为氢能公交、氢能重卡、物流车辆、环卫车辆等不同车型提供加氢服务。

海德利森

氢气无油润滑液驱压缩机

增压系统是加氢站最核心的设备,根据国内各类加氢站的实际工况,海德利森不仅推出了撬装式氢气增压系统,并创新液驱活塞式压缩机增压模式。一台大排量液驱活塞式压缩机,通过不同的设计,可支持35MPa或70MPa加氢站解决方案,为燃料电池大巴、物流车、重卡和乘用车加注高压氢气。

派瑞华氢

加氢机

本品为北京派瑞华氢能源科技有限公司自主开发设计的第三代氢气加注机。该加氢机为双枪单屏设计,结构设计合理、操作性强,外观简约大方、科技感强。采用防爆液晶屏,支持IC卡、移动支付等多种支付方式。采用拉断阀装置及氢泄漏检测装置,可以应对各种突发情况下氢气闭锁及检测需求。内部电路氢电隔离,核心控制板为本安隔爆设计,能满足整个产品在1区使用的防爆要求。加氢机还具有氢气预冷及流量控制功能,可实现大流量高压氢气的安全快速加注。加氢机具备站车通讯功能。

天海工业

390L四型瓶

天海工业成功研制具有自主知识产权的新一代车载储氢气瓶,该规格产品CHG4-580-390-35S/A采用先进的塑料内胆碳纤维全缠绕结构,突破了塑料内胆成型等关键技术,通过了各项严格试验测试,质量储氢密度可达6.6%wt,具有容积更大、重量更轻、抗疲劳寿命更高的特点,为氢燃料电池重卡提供了轻量化车载供氢系统新选择。

亿华通

M180发动机

亿华通自主开发的180kW高效率氢燃料电池发动机系统,通过氢能转化为电能,为新能源重型卡车电机提供动力。开发了双堆并联式进排气分配岐管组模型,优化了双极板流道宽度和深度尺寸比率,全自主开发了智能网联控制算法,大幅提升了氢电之间能量转换效率.动态响应速度,进而提高了氢燃料电池寿命。

电池寿命超过3万小时,是行业均值的两倍;能量转化效率达52%,比行业均值高10个百分点,发动机提速快,从总速到平稳运行最大功率点的动态响应时间小于3.2s,比行业均值缩短60%,关键性能指标位居国内前列。

国氢科技

氢涌PEM电解水制氢装备(HPS200)

氢璞创能

第六代氢燃料电池电堆

(ST300VI)300kW碳复合板电堆,是正式发布的大功率的质子交换膜燃料电池电堆。该款电堆的特点是高功率(额定功率309kw,峰值功率340kW)、长寿命(30000小时)、高功率密度(4.6kw/L)、国产化程度高(核心材料及零部件国产化率达到100%)。该款产品采用行业先进的工艺技术,单电池片数达到550片,最大电流达到1000A,可以满足长途重卡、船舶乃至分布式发电对于燃料电池高功率及长寿命的需求,是氢璞十三年研发的结晶之作。

华丰燃料电池

T100发动机

面向城际客车、重卡打造的大功率系统产品;FCPC、电堆、BOP三层构造,实现系统高度集成化;质量轻、体积小、功率大、效率高、氢耗低,可快速响应;关键零部件经充分验证,系统可靠性高,使用寿命长;适应多种应用场景,可实现多系统化。

技术亮点:

高功率:150kW;高效率:64.90%;高寿命:30,000h(根据搭载车型和运营条件的不同会有差异;高质量功率密度:900W/kg(基于GB/T24554-2009标准实测结果)

稳力科技

无油离心空压机“岚”230

北京稳力自研自制的空压机系统高度集成,采用自主知识产权核心技术。两级增压超高速无油离心式空压机,基于碳化硅的控制器设计,高能效性、高稳定性、低噪声,提供质量更高、完全无油、更加洁净的压力气体,节能降耗、安全冷却、终身免维,更兼具经济性。

根据客户应用需求,可进行如下定制化设计:

安装方式定制化设计;气动性能定制化设计;结构尺寸定制化设计。

深圳通用氢能

高性能卷对卷气体扩散层宏量制备技术

气体扩散层是燃料电池的核心材料,因其产业化涉及制浆造纸、涂布热压、碳化石墨化等多行业领域交叉,链条长、生产环节复杂,研发周期长且对工程技术和公用工程平台的依赖较大,是氢燃料电池关键材料生产中的难题。通用氢能进行高性能卷对卷气体扩散层宏量制备技术突破,经过产品结构、配方、工艺、设备、测试等多方面的探索,通过微观结构研究、配方与工艺优化、制备设备开发来实现高性能产品的宏量制备建成了拥有自主知识产权的高性能卷对卷气体扩散层宏量制备产线,批量化的车规级产品性能达到先进水平。

道依茨公司

氢气内燃机

基于柴油机开发的氢气内燃机,拥有高效率、低排放的特点,环保优势突出。

徐州华清京昆

2kW甲烷燃料SOFC发电系统

以甲烷为原料,经水蒸气重整反应,制得富氢混合气,进入固体氧化物燃料电池堆,实现长时间不间断供电。具有能量转换效率高、便携、移动灵活、操作方便等优点。在分布式电站、应急电源、交通运输和海洋等领域具有广阔的应用前景。

系统特点:结构紧凑,操作方便、同时支持本地操作维护和远程监控,无人值守;发电效率高;室内安装,对环境要求简单;可长时间不间断供电;工作稳定寿命长。

新研氢能源

燃料电池游船

搭载高效率氢燃料电池发动机系统;采用燃料电池和蓄电池混合动力系统,进一步提升系统效率和运行安全性、稳定性。金属双极板燃料电池堆:具有体积小、重量轻、结构强度高等技术特点,体积功率密度5.0kw/L(使用工况条件下)。配套固态储氢技术:具有体积小、储氢量大、压力低、安全可靠等技术特点,充氢压力只需4MPa-5MPa。

上海攀业

氢燃料电池两轮助力车PMM200Y01—H

氢能两轮助力车,搭载的是攀业氢能自主研发生产的200W空冷燃料电池动力系统,采用金属储氢技术,最高时速可达25公里/小时,充满氢气50g续航里程>80公里。适合景区共享运营、大型工厂园区内通勤。

氢冉新能源

固态氢能源巡逻车

HY-550氢能源巡逻车是北京氢冉新能源科技有限公司打造的一款固态氢燃料电池巡逻车,车辆续航>100km,可适应-15°C超低温启动。该车搭载550W氢燃料电池系统,配备100g固态储氢装置,储罐压力

现代汽车

现代汽车成立于1967年,1998年整合起亚汽车,成为韩国最大的汽车企业。2000年,现代汽车集团正式成立,并一路发展至今,集团旗下现代汽⻋公司、起亚汽⻋公司、现代摩⽐斯公司分别进⼊《财富》杂志世界500强名单。⽬前集团拥有现代、起亚和捷尼赛思三个汽⻋整⻋品牌。

氢燃料电池切割车

现代汽车集团拥有整车、零部件、钢铁、建设、金融及物流等围绕汽车产业的5大业务板块、53家关联公司,是全球唯一从材料生产到整车销售的一体化专业汽车集团,在全球拥有42个整车厂、12个研发中心。2022年,现代汽车集团全球总销量为684万辆,在全球车企中排位第三。新能源汽车全球销量44.8万辆,全球排名第五。在过去的两年,为了推动中国事业的可持续发展,现代汽⻋集团在华增资128亿人⺠币,助力未来在乘用⻋、商用⻋、氢能三个领域的集中发展。

氢燃料电池AGV

商飞

智能新能源无人机

智能新能源无人机是中国商飞北京民用飞机技术研究中心研发的系列飞行器,采用氢燃料电池和鲤电池混合的清洁能源,实现零碳排放。搭载5G基站、卫通终端、高清相机等任务载荷,可用于应急通信.航拍测绘、巡检巡视等应用场景。具有无人机端智能计算能力,还可通过云平台管理运行,支持“端一边一云”结合的无人机应用模式

氢能重卡的动力系统构造原理?

氢能重卡的动力系统的构造原理是采用了电池、电机和电控组成的三电系统,取代了传统燃油车的燃油动力系统,真正实现零排放、零污染,有效缓解尾气排放问题。

氢氧燃料电池的原理

电解潮湿的氧气不可能凭空产生氢氧根离子,其实氢气的失去电子和氧气的得到电子从宏观讲是同步的,他们反应产生的能量使他们继续反应下去,像链子一样,那关键就在如何引发,但你说只要有一个这样的反应就他们就能自给自足了,而引发一个是多么容易的事啊,其实只要是氧化还原反反应都可以作成原电池的形式,如果不能理解就先记住这一点,再好好想想.氢虽然在稳定状态,不可能说失去电子就失去电子,但燃料电池一定是放出能量的,得到的产物是水,那说明产物是更稳定的,自然界物质总有向更稳定物质变化的趋势,虽然其过程中要有克服一定活化能的过程,但如果外界能提供克服活化能的条件,这样的反应就一定可以发生的.

技术先驱——宝马展示旗下首款氢燃料电池动力总成系统

该项目为期3年,其目的是设计出1款性价比更高的热塑性纤维复合材料(thermoplasticfibercomposite)储氢罐,以此更好地与未来车辆的地板造型相适应。氢燃料电池动力系统将为宝马旗下的品牌车型提供独有的驾驶体验。驱动系统...

燃料电池电动汽车控制系统的主要关键技术有哪些

燃料电池系统组成:阳极供氢系统、阴极供气系统、电堆液冷系统、进气加湿系统、电堆反应系统BOP部件组成:罐、不同阀、不同泵、节气门、滤清器、加湿器、水箱、热交换器、离子过滤器;控制系统、逆变系统、传感器等...

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