河北氢能源实训室建设

除电堆以外，燃料电池发动机还需要一系列辅助系统才能实现其功能。其中控制系统通过高精度调节反应气体的压力及流量等使得电堆中的反应始终维持在输出功率、温度、湿度均合适的水平，保证发动机稳定可靠工作；氢气和空气供给系统是为电堆提供合适压力、温度、湿度、流量的氢气与空气；水热管理系统用于保持燃料电池内部水平衡和热平衡。此外，燃料电池发动机系统配备由车载高压储氢瓶和配套阀件组成的车载氢系统用于储存燃料，以及用于实现燃料电池与整车高压之间解耦的DC/DC变换器。根据《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》，氢能将成为中国能源体系重要组成部分，2050年能源体系中占比约10%，氢气需求量达6000万吨，加氢站10000座以上，氢燃料汽车产量达500万辆/年，行业发展前景广阔。氢气可以用于发电、制热、制冷、发动机等领域。河北氢能源实训室建设

燃料电池系统需要加湿反应气体，对于采用质子交换膜的燃料电池系统而言，气体反应物的相对湿度对膜的性能的影响是至关重要的。膜传输质子时需要质子以水合离子的形式存在，而干燥的膜不具备传导质子的能力。因此，对反应气体进行加湿以保证质子交换膜的湿润,是增加质子交换膜的质子传导能力不可缺少的方法。增加反应气体的相对湿度会提高质子交换膜的电导率，降低膜电阻，从而提高燃料电池系统的输出性能；但相对湿度过高也容易导致燃料电池堆内部发生水淹，从而影响其性能。现在燃料电池堆采用的加湿技术主要分为内部加湿、自加湿和外部加湿三种。内部加湿是利用燃料电池反应生成的水和水在质子交换膜内的传递特性，实现膜的自增湿；自加湿法是将催化铂金微粒子加入质子交换膜中，在燃料电池发电时，依靠膜内自动生成的水来增湿；外部加湿是在燃料电池之外加上一个部件，使水蒸气和反应气体同时进入电池组中。南京氢能源实训室建设工厂氢能技术可以通过利用太阳能、废弃物、风能等，产生无污染的氢气能源。

燃料电池电堆是发动机系统的关键部件，是燃料电池发动机的动力来源，对燃料电池发动机的关键性能和成本具有较大的影响。电堆的主要材料包括膜电极、双极板、端板等，其中膜电极是燃料电池电堆的关键部件，对电堆的性能、寿命和成本具有关键影响，膜电极又可以分为催化剂、扩散层、质子交换膜等。随着终端领域的推广，电堆产业发展快速。膜电极、双极板、质子交换膜虽然生产规模较小，但已有国产化能力。供氢系统将氢从氢气罐输送到燃料电池电堆，由空气过滤器、空气压缩机和加湿器组成的供气系统为燃料电池堆提供氧气，水热管理系统采用单独的水和冷却剂回路来消除废热和反应产物（水）。在供氢系统中，空压机是车用燃料电池发动机的“肺”，提供电堆反应所需的氧气。

噪声是指发声体做无规则振动时发出的声音,影响他人的声音都是噪声｡虽然燃料电池发动机产生的噪声同传统内燃机噪声相比有了很大改善,但是燃料电池系统产生的噪声也不容忽视｡燃料电池发动机的主要噪声来源于空气子系统和氢气子系统,此外还有其他固定部件振动产生的噪声,燃料电池系统中空气子系统中的空压机和氢气子系统中的电控喷氢阀､氢气循环泵是噪声的主要来源｡空压机的主要噪声来源有:①、空压机压缩空气过程中产生的空气动力噪声｡②、高流速空气进气口以及排气口的涡流噪声｡③、空气压缩机的振动产生的噪声｡针对空气子系统的噪声来源,处理措施包括:优化主噪声源的零部件的悬挂位置及结构(如空压机);调整进气系统和其他产生噪声零部件的位置,优化空气管路结构,减少气体涡流的形成;在进排气口加装消声器､在噪声源外加隔声材料等｡制氢过程中利用可再生能源可以实现清洁的能源生产。

燃料电池电动汽车动力系统的结构组成：燃料电池电动汽车FCEV与其他电动汽车的根本区别，在于所用的动力源是以燃料电池为主的，而电动机驱动、传动机构及汽车所需的各种辅助功能等与其他电动汽车基本相同。纯燃料电池车只有燃料电池一个动力源，汽车的所有功率附和都有燃料电池承担。目前燃料电池汽车多采用混合驱动形式，在燃料电池的基础上，增加了一组电池或超级电容作为另一个动力源。主要结构有：能量控制单元，空气压缩机，燃料电池堆，高压储氢瓶，动力电池组，电动机。高压储氢瓶提供燃料，动力电池组提供而外的功率，让车加速、爬坡和高速运行。在车辆滑行时，能量控制单元将驱动电机变为发电机，从而将部分汽车动能变为电能给动力电池充电。也就是说采用混合动力形式后，不只可以采用功率较小的电池系统，还可以实现制动能回收。还可以是燃料电池系统的运行工况相对比较稳定，有利提高燃料电池系统效率和寿命。使用氢能技术可以减少大气污染，改善环境状况，促进可持续发展。河北氢能源实训室建设

应用氢气技术可以缓解能源危机，实现可持续发展。河北氢能源实训室建设

燃料电池汽车空压机的类型：目前常用的空压机类型有涡旋式、螺杆式、活塞式、离心式、罗茨式和滑片式。1)涡旋式空压机容积效率较高，压力和流量可连续调整，高效率工作区较宽，但质量和体积较大；在丰田、UTC等公司的燃料电池中已有应用。2)螺杆式空压机的工作原理是利用螺旋齿相互啮合；螺杄啮合线把螺旋槽分割成多个密封工作腔，螺杆转动，密封腔在一端形成，不断向另一端移动。螺杆式空压机又分为双螺杄和单螺杆两种。滑片式空压机是容积式旋转压缩机。转子旋转时，滑片受离心力的作用从槽中甩出，其端部紧贴在气缸内表面上，把月牙形的空间分割成若干扇形小室，称之为基元。随着转子的连续旋转，基元容积从大到小周而复始地变化，由此达到压缩气体的目的。河北氢能源实训室建设

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