燃料电池电动汽车---氢能
燃料电池汽车的研究及应用
燃料电池汽车的研究及应用现代交通给我们的生活带来了便利，也给地球环境造成了严重的污染。
世界能源的争夺和资源的枯竭使得人类开始寻找能源替代品。
因此，发展燃料电池汽车是一个既经济又环保的选择。
本文将从燃料电池汽车的定义、工作原理、优缺点、应用现状和未来前景等方面进行介绍。
一、燃料电池汽车的定义燃料电池汽车，简称FCV，是以燃料电池为能源发动机，通过制造水和电能来驱动发动机，实现汽车运行的一种清洁型绿色能源汽车。
其最关键的部件是燃料电池，由电化学反应将氢气和氧气转化成电能或者直接将氢气化学反应产生的热能转化成动能。
二、燃料电池汽车的工作原理燃料电池汽车是一种通过化学反应转换能量的汽车。
与传统的燃油汽车不同，燃料电池汽车的燃料是氢气，氧气是氧化剂。
燃料电池通过电化学反应将氢气、氧气反应生成水，将化学能转化为电能，然后利用电能带动电机驱动汽车。
这样既不会产生废气，又不会产生二氧化碳等人类需要减少的有害气体。
三、燃料电池汽车的优缺点1. 优点（1）零排放：使用氢气作为燃料，电化学反应后产物只有水，不会产生一氧化碳、二氧化碳等有害物质，达到零排放的效果。
（2）高效节能：燃料电池驱动汽车时，转化效率高达50%-60%，相对于传统汽车完全燃烧的发动机效率高了一倍。
（3）长续航：燃料电池汽车的可行驶里程可以达到500-700公里，可以满足大部分人的使用要求。
2. 缺点（1）技术难度高：燃料电池的核心部件是燃料电池堆，必须保证对氢气的纯度和温度都有很严格的要求，技术难度较大。
（2）氢气贮存成本高：氢气的贮存需要经过特别的氢气充电站，建立起充电站的成本很高。
四、燃料电池汽车的应用现状目前，燃料电池汽车通常是由汽车公司制造的电动汽车转化而来。
市场上已经有了许多燃料电池汽车，如丰田的Mirai、本田的Clarity、奔驰的GLC F-CELL等。
全球已经有多个国家和地区开始建设氢气充电站，如日本、韩国、美国和欧洲等。
针对燃料电池技术的研究和开发已经是全球关注的焦点。
电动汽车用氢燃料电池发展综述
２０１７．４Ｖｏｌ．４１Ｎｏ．４收稿日期：２０１７－０１－１５作者简介：付甜甜（１９８９—），女，河北省人，学士，主要研究方向为电池情报。
６５１电动汽车用氢燃料电池发展综述付甜甜(中国电子科技集团公司第十八研究所，天津300384)摘要：氢燃料电池是一种将燃料（和氧化剂）的化学能连续地转化为电能的装置。
氢燃料电池以化学方式实现能量转换，不受热发动机卡诺循环的限制，具有较高的转换效率。
氢燃料电池在全球大范围环保发展下已成为最清洁环保的电动汽车用电池。
介绍了氢燃料电池的发展历程、工作原理、优缺点以及氢燃料电池电动汽车的应用实例，展望其发展前景。
关键词：氢燃料电池；电动汽车；转换效率中图分类号：ＴＭ９１１文献标识码：Ａ文章编号：１００２－０８７Ｘ（２０１７）０４－０６５１－０３Development of hydrogen fuel cell for electric vehicleFU Tian-tian(Tianjin Institute of Power Sources,Tianjin 300384,China)Abstract:Hydrogen fuel cell was a device that could convert the chemical energy of fuel and oxidant into electrical energy.The hydrogen fuel cell realized the energy conversion in a chemical way,which was not limited by the Kano cycle of the engine,and it had high conversion efficiency.Under the global environment,hydrogen fuel cell has become the most environmentally friendly battery for electric vehicles.The developing history,working principle,advantages and disadvantages of hydrogen fuel cell,the application and development prospect of hydrogen fuel cell for electric vehicle were introduced.Key words:hydrogen fuel cell;EV;conversion efficiency随着全球工业化进程不断加快，化石燃料消耗量日益增加，对环境造成的污染越来越严重，迫切需要寻找一种作为替代品的清洁燃料。
汽车新能源氢动力
汽车新能源氢动力汽车新能源氢动力摘要：氢动力汽车是一种真正实现零排放的交通工具，排放出的是纯净水，其具有无污染，零排放，储量丰富等优势；使用氢能源真正的解决了环境污染和能源危机的问题，氢动力汽车是传统汽车最理想的替代方案。
虽然全面实现氢经济还需要一个相对漫长的过程，但汽车动力必将全面进入氢动力时代。
引言：随着科技的不断进步，人们生活质量的不断提高，能源问题越来越备受全球关注，追求、开发绿色能源便成了全球的热门话题和开发新能源的目标。
汽车的动力也越来越倾向于使用清洁能源，氢能源一直以来都是人们关注的最大能源，所以在汽车动力能源问题面前，氢能便成了清洁能源的首选。
目前，几乎所有的世界汽车巨头都在研制新的汽车能源。
长久以来，人们不断地致力于能源的开发利用，希望把地球上所有的可利用资源都开发给人类，但随着“汽车社会”的逐渐形成，汽车保有量在不断地呈现上升趋势，我们目前所能开发的石油资源已经不能满足人们的需求，石油等资源正在逐渐被消耗殆尽；另一方面，吞下大量石油的车辆不断排放着有害气体和污染物质，也使人们意识到解决环境问题的重要性。
起初，人们想要通过提高发动机的热效率来解决这些问题，在20世纪80年代，日本企业想要搞陶瓷绝热发动机，但经过数十年的努力后发现它并不能改善发动机的热效率，最终只能放弃。
那要怎么才能解决能源危机和环境污染这些问题呢？当然，解决之道并不是要限制汽车工业的发展，而是开发能够替代石油的新的清洁能源。
燃料电池车的四轮快速又安静地滚过路面，于是辙印出了新能源的名字——氢。
氢燃料汽车，即是以氢为能源的汽车，目前主要应用的技术途径有两个：一是内燃机汽车改用氢气燃料；二是氢气燃料电池电动车，这依赖于燃料电池技术发展。
一、内燃机用氢气燃料汽车的氢气发动机属于点燃式发动机，可以由汽油机改制，也可以由柴油机改制。
常用的氢气使用方法有压缩清漆汽车，液化氢气和吸附氢气汽车三种。
二、氢燃料电池电动车燃料电车是一种将储存在燃料和氧化剂中的化学能通过电极反映直接转化为电能的高效率发电装置。
燃料电池汽车原理
燃料电池汽车原理
燃料电池汽车是一种使用燃料电池作为主要能源的车辆。
其原理是通过将氢气与氧气反应产生电能来驱动汽车。
燃料电池是一种通过化学反应转化能量的设备，它类似于一个可逆的电池。
燃料电池由正极、负极和电解质层组成。
在正极，氢气被氧化成为氢离子，并释放出电子。
同时，在负极，氧气接受电子和氢离子，还原成为水。
这个过程同时释放出能量，从而产生了电能。
这些电子通过外部电路流动，驱动电动机转动，使汽车运行。
燃料电池汽车相比传统汽车有许多优点。
首先，燃料电池汽车零排放，只产生水作为副产品，对环境友好。
其次，燃料电池具有高效能转换率，可以充分利用燃料的能量，提高能源利用效率。
此外，燃料电池汽车具有快速加注和长续航里程的特点，更加便利实用。
然而，目前燃料电池汽车的成本仍然较高，需要进一步的研究和发展才能推广应用。
总之，燃料电池汽车利用氢气和氧气的化学反应产生电能，驱动汽车运行。
它具有零排放、高能效和快速加注等优点，但目前仍然面临成本较高的挑战。
燃料电池汽车作为一种新型清洁能源汽车，有着广阔的发展前景，有望成为未来出行的主要选择。
氢燃料电池的工作原理及应用前景
氢燃料电池的工作原理及应用前景一、工作原理氢燃料电池（Hydrogen Fuel Cell）是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置。
其基本原理是电解水的逆反应，把氢和氧分别供给阳极和阴极，氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后，放出电子通过外部的负载到达阴极。
以质子交换膜燃料电池（PEMFC）为例，其工作原理如下：(1)氢气通过管道或导气板到达阳极；(2)在阳极催化剂的作用下，1个氢分子解离为2个氢质子，并释放出2个电子，阳极反应为：H2→2H++2e。
(3)在电池的另一端，氧气（或空气）通过管道或导气板到达阴极，在阴极催化剂的作用下，氧分子和氢离子与通过外电路到达阴极的电子发生反应生成水，阴极反应为：1/2O2+2H++2e→H2O总的化学反应为：H2+1/2O2＝H2O电子在外电路形成直流电。
因此，只要源源不断地向燃料电池阳极和阴极供给氢气和氧气，就可以向外电路的负载连续地输出电能。
二、特点1、无污染燃料电池对环境无污染。
它是通过电化学反应，而不是采用燃烧(汽、柴油)或储能(蓄电池)方式--最典型的传统后备电源方案。
燃烧会释放像COx、NOx、SOx气体和粉尘等污染物。
如上所述，燃料电池只会产生水和热。
如果氢是通过可再生能源产生的(光伏电池板、风能发电等)，整个循环就是彻底的不产生有害物质排放的过程。
2、无噪声燃料电池运行安静，噪声大约只有55dB，相当于人们正常交谈的水平。
这使得燃料电池适合于室内安装，或是在室外对噪声有限制的地方。
3、高效率燃料电池的发电效率可以达到50%以上，这是由燃料电池的转换性质决定的，直接将化学能转换为电能，不需要经过热能和机械能(发电机)的中间变换。
氢是世界上最多的元素，氢气来源极其广泛并且是可再生资源，所以用氢气作为“燃料”似乎最合适不过。
由于燃料电池是化学能直接转换为电能，相比内燃机的燃烧作用不会产生大量废气与废热，转化效率更可超过50%（内燃机转化效率为10%），排放物也只有水，也不会对环境温度造成影响。
丰田Mirai氢能源燃料电池混合动力汽车核心控制策略(四)
文/江苏 田锐丰田Mirai氢能源燃料电池混合动力汽车核心控制策略(四)(接上期)1.系统控制(1)基于多种驾驶条件EV控制ECU向牵引电动机提供最佳的电能，以响应驾驶员的需求，实现平稳有力的驾驶。
此外，它还监控和控制HV蓄电池状况和高压电路，与防滑控制ECU协同控制再生制动等，并全面执行与燃料电池系统相关的各种控制，系统控制如表2所示。
(2)燃料电池系统激活①踩下制动踏板时，按下电源开关即可启动燃料电池系统。
启动和停止时，内置在燃料电池堆栈中的FC主继电器和安装在高压储氢罐上的罐阀都会启动，从而发出操作声音。
②如果燃料电池系统启动时，燃料电池堆栈冷却液温度较低(-10℃或更低)，启动时间将变长，因此组合仪表总成中的多信息显示屏将显示以下屏幕，如图38所示。
当车辆在寒冷的环境温度(-10℃或更低)下行驶时，除了正常的启动/停止顺序外，车辆启动时将执行快速预热，停止时将执行防冻处理。
这可确保在低温区域启动。
图38 极寒温度下燃料电池启动仪表显示③燃料电池系统启动时，再次按下电源开关将停止系统。
④当车辆行驶时，电源开关操作被取消。
如果在车辆行驶过程中出现绝对需要停止燃料电池系统的情况，则快速按下电源开关2次或以上，或按住电源开关2s或以上，将强制停止燃料电池系统，电源模式将更改为ACC。
⑤当通过操作驾驶员开关发出启动请求时，将执行高压和氢燃料安全检查，然后系统将启动。
然后当电源开关关闭时，将执行排水处理和氢燃料泄漏检查。
(3)燃料电池系统输出控制燃料电池系统输出控制，如图39所示。
①EV控制ECU鉴于加速踏板开度信号、换挡杆位置信号和车速信号来计算驾驶员的请求输出功率，并根据驾驶条件做出总输出请求，通过向燃料电池控制ECU发送请求信号来控制目标驱动功率。
②基于从EV控制ECU接收的燃料电池输出请求，燃料电池控制ECU确定必要的空气和氢气量。
燃料电池控制ECU控制燃料电池堆栈总成组件中的氢气喷射器和氢泵以获取发电所需的氢，同时以带电动机的燃料电池空气压缩机的请求RPM(转速)值的形式向EV控制ECU发送必要空气量的请求。
氢能源卡车原理
氢能源卡车原理1. 介绍氢能源卡车是一种利用氢燃料电池驱动的卡车，它是一种绿色、清洁的交通工具，具有低排放和零污染的特点。
本文将深入探讨氢能源卡车的原理及其在未来交通领域的应用。
2. 氢燃料电池原理2.1 氢燃料电池结构氢燃料电池由阳极、阴极和电解质层组成。
阳极和阴极之间通过电解质层分隔，形成两个反应室。
阳极为负极，阴极为正极。
2.2 氧化还原反应在阳极，氢气通过催化剂分解成两个质子（H+）和两个电子（e-）。
质子穿过电解质层进入阴极反应室。
在阴极反应室，氧分子（O2）通过催化剂与进入反应室的质子结合形成水（H2O）。
同时释放出两个电子。
整个过程可以简化为：H2 → 2H+ + 2e- 和 O2 + 4H+ + 4e- → 2H2O。
3. 氢能源卡车工作原理3.1 氢能源卡车的组成氢能源卡车由氢燃料电池系统、电动机系统、储氢罐和控制系统组成。
3.2 氢燃料电池系统氢燃料电池系统是氢能源卡车的核心部件，它包括氢储罐、燃料电池和电子控制单元。
氢储罐用于存储压缩的氢气，燃料电池将储存的氢与空气中的氧反应产生水和释放出能量，而电子控制单元用于监测和控制整个系统的运行。
3.3 电动机系统通过将燃料电池产生的直流电转换为交流电，驱动车辆行驶。
与传统内燃机相比，这种直接转换不仅效率更高，而且没有尾气排放。
3.4 储氢罐为了满足长途行驶需求，需要在卡车上安装高压储存装置来存放足够多的压缩或液化水素。
这些储罐需要经过严格测试和认证以确保安全性。
4. 氢能源卡车的优势和挑战4.1 优势4.1.1 零排放氢能源卡车的排放物仅为水，对环境没有任何污染，是一种真正的零排放交通工具。
4.1.2 长续航里程相比电动汽车，氢能源卡车的续航里程更长。
储氢技术的进步使得卡车可以在一次加氢后行驶更长的距离。
4.1.3 快速加注与电动汽车相比，加注氢气只需几分钟，远远快于充电时间。
4.2 挑战4.2.1 储氢成本高目前，储存和运输高压水素需要昂贵的设备和基础设施。
氢燃料电池汽车的优缺点介绍
氢燃料电池汽车的优缺点介绍
氢燃料汽车指氢发动机汽车，是以氢发动机为动力源的汽车。
一般发动机使用的燃料是柴zhuan油或汽油，氢发动机使用的燃料是气体氢。
下面小编就和大家一起来详谈氢燃料电池汽车优缺点。
氢燃料汽车优点：
1、排放几乎为零
燃料电池采用的燃料是氢和氧，生成物是清洁的水。
它本身工作不产生CO和CO2，也没有硫和微粒排出，没有高温反应，也不产生NOx。
如果使用车载的甲醇重整催化器供给氢气，仅会产生微量的CO和较少的CO2。
2、能量转化效率高
燃料电池的能量转换效率可高达60％～80％，为内燃机的2～3倍。
3、寿命长
燃料电池本身工作没有噪声，没有运动性，没有振动，其电极仅作为化学反应的场所和导电的通道，本身不参与化学反应，没有损耗，寿命长。
（4）燃料来源广泛
氢燃料来源广泛，可以从可再生能源获得，不依赖石油燃料。
氢燃料汽车缺点：
1、目前大部分氢燃料电池的综合能量转化率，远没有纯电动高，如果是可再生方法，效率一般较发电为污染的生产过程的副产物；如果是电力制氢，白白增加一道造成能量损耗的工序。
综合起来单就行驶的能源消耗可能没有纯电动或插电混动经济环保。
2、氢燃料电池技术不够成熟
成本较高目前缺乏加氢的基础设施，而且跟充电站的建设一样，存在先有鸡还是先有蛋的像汽车充电起步初期可以多利用家庭设备推动普及，慢慢扩展到公共充电桩和大型快速充电站，而只能一步调到大型加氢站。
早期基础设施推广阻力大，反过来造成燃料电池汽车销
量难以扩大。
这个是最大的硬伤。
3、另外燃料电池汽车如何加注发电用的燃料就是个问题。