范例3：浅谈燃料电池电动汽车

浅谈燃料电池电动汽车——FCEV09615225 王 宇 09615222 赵 玉 09615221 刘纯媛

目录

燃料电池电动汽车 1. FCEV概论 2. FCEV分类 3. FCEV的发展历程 4. 燃料电池的性能要求 5. FCEV的燃料类型 6. 氢气燃料的特点 7. 燃料电池汽车的优越性 8. 该技术车型介绍 9. 燃料电池电动汽车发展前景

什么是燃料电池汽车？ 燃料电池汽车(Fuel

Cell Electric Vehicke) 是电动汽车的一种，其电池的能量是通过氢 气和氧气的化学作用，而不是经过燃烧，直 接变成电能获得。 燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物， 因此燃料电池车辆是无污染汽车，燃料电池 的能量转换效率比内燃机要高2~3倍，因此 从能源的利用和环境保护方面，燃料电池汽 车是一种理想的车辆。

燃 料 电 池 汽 车 的 分 类

FCEV按主要燃料可分为：以纯 氢气为燃料的FCEV;以甲醇改质后 产生的氢气为燃料的FCEV。 FCEV按“多电源”的配置不同，可 分为：纯燃料电池FCEV;燃料电池与蓄 电池混合电源的FCEV;燃料电池与蓄电 池和超级电容器混合电源的FCEV。后两 种多电源的配置方式是FCEV的主要配置 方式。辅助电源用于提供启动电流和回 收制动反馈的电能。

按驱动型式 分类

按能量 来源分类

纯燃料电池 驱动

混合驱动

车载纯氢

燃料重整

按辅助动 力源分类

按燃料电池 功率分类

燃料电池 十蓄电池

燃料电池 十超级电容

燃料电池 十蓄电池 十超级电容

能量混合型

功率混合型

纯燃料电池驱动FCEV车轮

燃料电池

DC/DC

电机控制器

电机

传动装置

燃料电池 控制器

DC/DC 控制器整车控制器

车轮 电力接连 机械连接 信号连接

“燃料电池十蓄电池”混合驱动FCEV车轮

燃料电池

DC/DC 蓄电池

电机控制器

电机

传动装置

燃料电池 控制器

DC/DC 控制器 蓄电池管理系统

车轮 电力接连 整车控制器 机械连接

信号连接

“燃料电池十超级电容”混合驱动 FCEV车轮

燃料电池

主DC/DC 辅助DC/DC

电机控制器

电机

传动装置

燃料电池 控制器

主DC/DC 控制器 超级电容

车轮 电力接连 整车控制器

机械连接信号连接

FCEV的总布置形式(1) 最早的FCEV是燃料电池大客车FCBE(Fuel

Cell Electric Bus)。早期的FCEV的燃料电 池本身和它的附属设备质量重，体积大，占 据了大客车很大部分的装载空间，几乎没有 乘客乘坐的空间，给FCEV的总布置带来很大 的困难。近年来，燃料电池不断地向小型化 方向发展，使得燃料电池成功地布置到各种 类型的车辆上。

FCEV的总布置形式(2)

FCEV是以电力驱动为唯一的驱 动模式，其电气化和自动化的程 度大大高于内燃机汽车，早期用 内燃机

汽车底盘改装的FCEV, 在汽车底盘上布置了氢气储存罐 或甲醇改制系统，燃料电池发电 机系统，电能转换系统和电机驱 动系统等总成和装置，在进行一 些总布置时受到局限。

新研发的FCEV采用了滑板式底 盘，将FCEV的氢气储存罐和供 应系统、燃料电池发动机系统、 电能转换系统、电机驱动系统、 转向系统和制动系统等，统统装 在一个滑板式的底盘中，在底盘 上部可以布置不同用途的车身和 个性化造型的车身。采用多种现 代技术，以计算机控制为核心和 电子控制的“线控”系统 (Control by wire),CAN总 线系统等，使新型燃料电池电动 车进入一个全新的时代。

燃料电池的性能要求

燃料电池组的比能量不低于150-200Wh∕kg,比功率不低于300400W∕kg。要求达到或超过美国先进联合电池体(USABC)所提出的 电池性能和使用寿命的指标。 可以在-20℃的条件下启动和工作，有可靠的安全性和密封性，不会发 生燃料气体的结冰和燃料气体的泄漏。 各种结构件有足够的强度和可靠性，可以在负荷变化下正常运转，并 能够耐受FCEV行驶时的震动和冲击。 FCEV除排放达到零污染的要求外，动力性能要求基本达到或接近内 燃机汽车的动力性能的水平，性能稳定可靠。 各种辅助技术装备的外形尺寸和辅助技术装备的质量应尽可能地减小， 以符合FCEV的装车要求。 燃料充添方便、迅速，燃料电池能够方便进行电极和催化剂的更换和 修理。 所配置的辅助电源，应能满足提供启动电能和储存制动反馈电能的要 求。

FCEV的燃料类型 氢气H2是FCEV的唯一燃料，FCEV采用的氢

气是一种来自地面的固定制氢系统，另一种 是来自车载移动的制氢系统。当前主要采用 地面的固定制氢系统生产的氢气作为FCEV 的燃料。直接使用氢气燃料可以使FCEV的辅 助系统大大简化，效率提高。在FCEV上采用 的氢气有：①压缩氢气；②液化氢气；③储 氢合金存储的氢气等。

1)压缩氢气 FCEV采用的压缩氢气用纤维增强的高压密封

容器储存，以保证氢气储存的安全性。我国 用普通钢材制造的罐体氢气压力约为15MPa, 氢气的质量仅占储存容器总质量的1﹪;在外 国用特质高强度奥氏体钢材制造的罐体，氢 气压力可达25-35MPa,氢气的质量占总质量 的2﹪-6﹪。目前大多数FCEV采用了压缩氢气。

2)液化氢气

液化氢气具有高存储密度，但需要采用高压-超低温 技术来保持氢气呈液态。液态氢气的温度保持在 …… 此处隐藏：956字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……