上海燃料电池发动机系统标准

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。燃料电池发电技术可以增加发电能源的绿色部分，降低环境污染。上海燃料电池发动机系统标准

目前国内燃料电池系统的使用寿命一般在3000~5000小时左右，国外技术较为公司的产品可达10000小时左右。导致电堆寿命衰减主要由电堆老化、辅助系统因素、环境因素等方面引起。希望提升燃料电池整体寿命是一项系统工程。电堆老化包括：质子交换膜衰退、催化剂层衰退、碳基腐蚀、双极板退化等。辅助系统因素包括：空气压缩机滤油能力不佳、增湿器加湿能力不佳、热管理能力不佳等。环境因素包括：工作温度、气压条件、运行工况等。例如：燃料电池的输出功率主要由燃料供给速率决定，也就是氢气和氧气的供给能力。氢气由于存储于高压瓶内，本身处于高压状态，故可以实现高的供给效率，而空气需要由空气压缩机压缩加压再输入，在燃料电池的全生命周期里进风量可达50万m³以上，若空压机不具备良好的滤油能力，长期使用将有大量杂质损伤膜电极组件(MEA)。淮安氢能技术服务工厂目前，氢能技术已经在交通、制造、能源等领域得到普遍应用。

燃料电池电动汽车FCEV与其他电动汽车的根本区别是所用的动力源以燃料电池为主，而对于电动机驱动、传动机构以及汽车所需的各种辅助功能等与其他电动汽车基本类同。因此，本节主要介绍燃料电池汽车的基本结构、燃料电池系统等内容。燃料电池汽车的结构有多种形式，按照驱动形式，其可分为纯燃料电池驱动和混合驱动两种形式。目前燃料电池电动汽车绝大多数采用的是混合式燃料电池驱动系统，即以燃料电池系统作为主动力源，又增加了蓄电池组或超级电容作为辅助动力源。燃料电池可以只满足持续功率需求，借助辅助动力源提供加速、爬坡等所需的峰值功率，而且在制动时可以将回馈的能量存储在辅助动力源中。

实际应用较多的氢燃料发动机，是将氢与汽化的汽油或柴油混合后再燃用，氢在混合燃料中占30%∼85%。汽油箱中的汽油通过化油器向发动机提供，在不使用氢燃料时与传统燃料系统相同。附加的氢燃料供给系统由甲醇容器、氢发生器、控制阀、压力表等组成，氢发生器串接在排气管上。甲醇容器中的甲醇进入氢发生器之后，在废气余热和催化剂作用下裂解生成氢。在发动机汽缸真空度作用下，生成的氢被吸入化油器与汽油混合，混合燃料的浓度可通过化汽器各个阀控制。国内氢发生器所用的催化剂一般含有镍、铂钯、钾和铝等元素，发动机排气管中的废气余热为 300℃~780℃。对 492QA2 汽油机作台架及道路试验表明，发动机使用掺氢汽油后在燃油经济性和废气排放方面有明显改善，而动力性与燃用纯汽油时基本相同。表 1 是一些汽油发动机使用不同燃料时的怠速排放对比。氢能技术的发展可以创造就业机会和经济增长点。

空气供应子系统原理：空气作为燃料电池的氧化剂，其过流量和压力直接影响燃料电池堆的发滤电效率，当采用常压供给燃料电池堆器空压机调节阀时，燃料电池堆前的空气增湿相对湿度要高，否则会导致膜电极失水，大幅度降低电池性能。采用加压空气供气,电池组阴极的极化小于采用常压空气供应子系统原理燃料电池空气的极化，即电池组的性能会上升。因此，低成本、低功耗、低质量体积比的空压机已成为研究热点。燃料电池汽车关键部分的燃料电池系统有燃料电池堆、氢气循环系统、加湿器和空压机这四个关键部件。其中空气压缩机的作用是根据燃料电池堆的输出功率为燃料电池提供所需压力和流量的空气,对于燃料电池系统的性能有着重要的影响。增加氧气的供气压力可以使燃料电池系统的功率密度增加、燃料电池堆效率提高、体积尺寸减小。氢能技术的发展还需要解决一些技术难题，如储氢和运输问题等。上海氢能技术服务排行榜

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对于采用辅热达到冷启动的燃料电池系统，在低温启动时都要求外界快速给予足够电能去升温。除了外接电源外，一能够提供电能的就是动力电池部分了。这对动力电池的低温性能是个考验。动力电池多数都有充放电次数的要求。关于动力锂电池电芯循环使用次数国家强制要求必须要在1000次以上，磷酸铁锂一般可以做到2000次，而三元锂离子电池一般也能1000次以上。电池循环次数是以周期来计算的，也可以反过来说锂离子电池充电周期是以循环次数来计算的。假设锂离子电池的寿命是500个充电周期。怎么才能算作是一个充放电周期呢？一个充电周期意味着锂离子电池的所有电量由满用到空，再由空充到满的过程，这并不等同于充一次电。所谓的500次，是指锂离子电池厂家在恒定的放电深度（80%）实现了625次左右的可充次数，达到了500个充电周期。再来个算式就更清楚了：625×80%＝500.（忽略锂离子电池容量减少等因素）。上海燃料电池发动机系统标准

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