燃料电池轿车标准解读
上海汽车集团股份有限公司新能源汽车事业部SAIC MOTOR New Energy Vehicle Division
新能源汽车事业部
2010.7
燃料电池电动汽车标准解读(GB/T 24548,GB/T 24549)
H2-Tank
电力电子PCU DCDC、DCAC、DCL 冷却系
高压蓄电池
345Volts –7.2
kw-hr
储氢系统
Tank –5000 psi/
1.79kg 燃料电
池
电堆32kw
燃料电池及燃料电池堆介绍
汽油与氢燃烧对比
电动汽车标准
国际标准组织结构
电动汽车标准
整车标准共有69 项，其中包括ISO 标准12 项、IEC 标准4 项、ETA标准8项、JEVA整车标准17项、EN标准8 项、ECE标准1项、SAE相关标准19项。
共涉及以下几个方面：
w/kg国内220 国外1000 w/L 国内600国外1200
燃料电池汽车加氢站设计与工程建设实践
燃料电池汽车加氢站设计与工程建设实践 加氢站对于燃料电池汽车的发展有着积极的推动作用。燃料电池(F uel Cell)是氢能使用最重要的技术之一，作为一种电化学反应装置，其不经过燃烧，直接将化学能转化成电能。燃料电池技术广泛应用于汽车工业领域，与传统的内燃机相比，燃料电池具有更高的能源转换效率，而且由于其反应的产物是水，不产生任何的污染物和温室气体，实现了真正的零排放。我国燃料电池汽车事业的发展基本与世界同步，在政府的能源、环保战略，发展速度仍在不断加快。 2.1 加氢站储氢量 根据对世博期间燃料电池公交车、燃料电池轿车和燃料电池观光车3类共196辆氢燃料电池汽车在世博园区内外进行示范运行。燃料电池汽车每日行驶里程和单位里程耗氢量进行估算，所有燃料电池汽车的日最大氢气需求量约600kg。考虑供氢安全系数和工程实际情况，站内设置两辆长管拖车，其储氢量约560kg，储存压力不大于20MPa。站内固定储氢瓶组储氢量约500kg，储存压力不大于45MPa。站内总储氢量约1060kg，属于三级站。 该站选择离站制氢(Off-site)的模式，采用氢气长管拖车将小于20 MPa的压缩氢气从生产单位运送进站后再通过站内压缩机将氢气增压 卸载至站内高压储氢瓶组，以不大于45MPa的压力储存。车辆加氢时，
从储氢瓶组中输出氢气，通过加氢机充装到燃料电池汽车的车载储氢瓶中。加氢站是对高压氢气的储存、输配、加注等技术的综合应用，世博加氢站系统主要包括：氢气源(站外供氢)、氢气压缩系统(氢气压缩机)、氢气储存系统(高压储氢瓶组)、氢气加注系统(加氢机). 此外还有高压氢气管线、阀门组件和安全、控制系统等[6]，加氢站的工艺流程由图所示。氢气长管拖车将小于20MPa的压缩氢气从氢气生产单位运送进加氢站，氢气经卸气柱卸载后通过氢气压缩机增压至4 3.8MPa储存到站内固定储氢瓶组中，氢气长管拖车也可作为站内的一级储氢装置，当对车辆加氢时，通过多级取气的模式从储氢瓶组中输出氢气，通过加氢机充装到燃料电池汽车的车载储氢瓶中。 2.4 加氢站总平面布局 加氢站是甲类火灾危险眭设施，必须在设计上保证其安全可靠。在加氢站进行站址选择和站内建、构筑物及设备平面布局设计时，必须符合上海市城市规划和站区防火安全的要求，参照上海市地方规范《燃料电池汽车加氢站技术规程》，确保加氢站与站外重要公共建筑物、明火或散发火花地点、民用建筑和厂房、库房、储罐、铁道、铁路、架空通信线、架空电力线路等保持足够的防火距离满足表1的要求。 在进行加氢站内部平面布局设计时，应当考虑站内氢气压缩机间、储氢装置、加氢机、站房、变配电间等建构筑物的安全距离满足表2的
燃料电池汽车
FCEV的发展前景与展望 班级：汽电112 姓名：周浩宇 学号：111606213 指导老师：王强 日期：2013年5月21日
FCEV的发展前景与展望 一、燃料电池概述 FCEV是燃料电池汽车的缩写，它是电动汽车的一种，它与一般电动汽车的区别，在于燃料电池汽车装备了车载燃料发动机（发电机）。用燃料电池发动机与动力电池组和超级电容器共同组成的“电-电”电力驱动平台取代内燃机驱动平台。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。只要保证燃料电池发动机氢燃料的供应，燃料电池汽车就可以像内燃机汽车一样自由驰骋，不受充电时间和动力电池的SOC的限制，具有高度的环保性、灵活性和机动性。 燃料电池汽车的氢燃料能通过几种途径得到。有些车辆直接携带纯氢燃料，另外一些车辆有可能装有燃料重整器，能将烃类燃料转化为富氢气体。 燃料电池汽车的工作原理是，使作为燃料的氢在汽车搭载的燃料电池中，与大气中的氧发生化学反应，从而产生出电能启动电动机，进而驱动汽车。甲醇、天然气和汽油也可以替代氢(从这些物质里间接地提取氢)，不过将会产生极少的二氧化碳和氮氧化物。但总的来说，这类化学反应除了电能就只产生水。因此燃料电池车被称为“地道的环保车”。 单个的燃料电池必须结合成燃料电池组，以便获得必需的动力，满足车辆使用的要求。 二、我国燃料电池汽车简介 20世纪90年代清华大学与北京世纪富源燃料电池公司，成功的研发了我国第一辆5KW 的燃料电池汽车，北京二汽绿色电动汽车研究所用飞驰绿能电源技术有限公司研发的燃料电池“京绿一号”燃料电池汽车，北京理工大学与北京中华汽车制造厂研发的燃料电池“绿能一号”燃料电池汽车，开创了我国燃料电池工业的先河，以后我国燃料电池汽车的研究展现出蓬勃的生机。 在国家“十五”“863”计划电动汽车关键技术重大科技专项和“十一五”节能与新能源汽车重大项目支持下，我国燃料电池汽车技术研发取得重要进展，基本掌握了整车、动力系统与关键零部件的核心技术;建立了具有自主知识产权的燃料电池汽车动力系统技术平台;形成了燃料电池发动机、动力电池、DC/DC变换器、驱动电机、储氢与供氢系统等关键零部件配套研发体系，具有百量级燃料电池汽车动力系统平台与整车生产能力。研制的“超越”系列、“上海牌”、“帕萨特”、“奔腾”、“志翔”等燃料电池汽车经受住了大规模、高温、大强度示范考核，成功服务于2008北京奥运会和2010年上海世博会。在燃料电池关键基础技术研究方面，开发出高活性、抗聚集的电催化剂，以及高比表面积、抗氧化的担体，开发出了与国际商品化水平相当的增强型符合自增湿质子交换膜，研制出高导电性/高稳定性碳纸，初步解决了双极板的抗腐蚀和导电性问题，掌握了丝网印刷膜电极技术。在燃料电池汽车整车及动力系统平台前沿技术方面，建立了燃料电池汽车动力系统平台设计理论和方法，探索了基于模块化思想的整车柔性适配技术，研发了燃料电池汽车功率控制单元及其它关键零部件，开展了燃料电池汽车整车可靠性、电安全、氢安全、一体化热管理、智能容错控制、碰撞安全性等关键技术研究。在公共平台建设方面，形成了燃料电池汽车开发软、硬件测试环境，建立了国家级燃料电池、系统平台和车辆工程技术中心或测试基地，制定了8条燃料电池汽车及氢能专用国家标准。但是，受限于传统车辆开发技术水平、燃料电池发动机功率密度、动力系统可靠性、整车环境适应性等性能限制以及商业推广模式研究和基础设施建设滞后等因素，我国燃料电池汽车仍然处于技术验证与特定考核试验考核阶段。
中国氢燃料电池技术
国际氢能燃料电池技术及汽车发展研讨会
INTERNATIONAL HYDROGEN FUEL-CELL TECHNOLOGY AND VEHICLE DEVELOPMENT FORUM
中国氢燃料电池技术
Overview of China’s Fuel cells Technologies
郑方能 (ZHENG FangNeng)
中国科学技术部
Ministry of Science and Technology of China
2010-9-21 上海(Shanghai)
1
内容Outline：
? 氢能国家战略
National strategy of hydrogen energy
? 制氢与储氢
Hydrogen production & storage
? 汽车能源及动力转型
Automotive energy & power transformation
? 燃料电池 Fuel cells
2
国家战略National strategy
Economy growth
Developing Low-carbon economy
Energy demand
Environmental protection
Save energy
Renewable energy
Fossil fuel
Nucleari power
3
氢能是我国未来能源发展战略的重要方向
Hydrogen energy – important R&D direction in Chinese energy strategy
《国家中长期科学和技术发展规划纲要》（2006-2020） National Program for Long- and Medium-Term Scientific and Technological Development (2006-2020) 前沿技术－先进能源技术：氢作为可从多种途径获取的理想能 源载体，将为能源的清洁利用带来新的变革；具有清洁、灵活 特征的燃料电池动力和分布式供能系统，将为终端能源利用提 供新的重要形式 Cutting-edge technology – Advanced energy technology: Hydrogen, as ideal energy carrier, will revolutionarily bring about clean energy utilization. The green, smart fuel cell power and distributed energy-supply systems will provide new important way for terminal energy use.
4
燃料电池汽车
燃料电池汽车 摘要：随着人类社会的发展，特别是英国完成工业革命后，人类对能源的需求也在不断地增加，然而不可再生能源在渐渐的减少，但是同时新能源的也随之诞生了，利于替代旧的能源的消耗，部分新能源必须具有环保性去大力发展，才能更好的为社会做奉献。其中氢能作为一种新的能源被人类所发现且已经被运用在汽车上，并在不断的推广。 关键词：燃料电池汽车;发展现状;关键技术;优点;存在问题 一、燃料电池汽车的概念 燃料电池汽车是指以氢气、甲醇等为燃料，通过化学反应产生电流，依靠电机驱动的汽车。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，直接变成电能的。燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物，因此燃料电池车辆其最大特点是能量转换效率高，可达到60 ％以上；另外，它还具有燃料多样性、排气清洁、噪声低、对环境污染小、可靠性及维修性好等优点。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。 二、燃料电池汽车的发展现状 （1）国外燃料电池汽车的发展现状 长期以来，世界各国政府和主要汽车集团都高度重视燃料电池汽车的研究，投入大量的资金用于燃料电池汽车及氢能研发、试验考核和市场培训。继在第六框架计划中拿出大量资金用于燃料电池汽车和氢能研究，2009年，欧盟批准燃料电池和氢能技术项目行动计划，计划从欧盟第七框架计划中拿出4.7亿欧元，持续资助燃料电池汽车及基础设施技术研发。此外，日本、美国、加拿大、韩国、澳大利亚、巴西、法国和英国等国家政府积极支持燃料电池汽车和氢能研发。 经过长时间、持续稳步的支持，国外燃料电池汽车产品的可靠性、环境适应性(如低温启动性能)取得了重大突破，示范运行不断深入，并陆续推出用于租赁商业化示范的先进燃料电池汽车，燃料电池汽车进入技术与市场示范阶段。产品成本控制与配套基础设施建设成为制约燃料电池汽车商业化推广主要因素。 （2）国内燃料电池汽车的发展现状 在国家“十五”“863”计划电动汽车关键技术重大科技专项和“十一五”节能与新能源汽车重大项目支持下，我国燃料电池汽车技术研发取得重要进展，基本掌握了整车、动力
氢燃料电池汽车项目实施方案
氢燃料电池汽车项目 实施方案 规划设计/投资分析/产业运营
摘要 至2025年，基本建立完整的氢燃料电池汽车产业体系，力争全省整车产量突破1万辆，建设加氢站50座以上，基本形成布局合理的加氢网络，产业整体技术水平与国际同步，成为我国氢燃料电池汽车发展的重要创新策源地。 氢燃料电池汽车（FCV，Fuel Cell Vehicles）具有清洁零排放、续驶里程长、加注时间短的特点，发展氢燃料电池汽车是顺应全球新能源技术变革、占领产业制高点的重要突破口，是应对国家能源安全、环境保护等战略的重要立足点，是推进我省制造业高质量发展走在前列的重要支撑点。。 氢燃料电池汽车（FCV，Fuel Cell Vehicles）具有清洁零排放、续驶里程长、加注时间短的特点，发展氢燃料电池汽车是顺应全球新能源技术变革、占领产业制高点的重要突破口，是应对国家能源安全、环境保护等战略的重要立足点，是推进我省制造业高质量发展走在前列的重要支撑点。。 该氢燃料电池汽车项目计划总投资11932.99万元，其中：固定资产投资9650.94万元，占项目总投资的80.88%；流动资金2282.05万元，占项目总投资的19.12%。
达产年营业收入18790.00万元，总成本费用14284.41万元，税 金及附加233.69万元，利润总额4505.59万元，利税总额5360.74万元，税后净利润3379.19万元，达产年纳税总额1981.55万元；达产 年投资利润率37.76%，投资利税率44.92%，投资回报率28.32%，全部投资回收期5.03年，提供就业职位309个。 充分依托项目承办单位现有的资源或社会公共设施，以降低投资，加快项目建设进度，采取切实可行的措施节约用水。贯彻主体工程与 环境保护、劳动安全和工业卫生、消防工程“同时设计、同时建设、 同时投产”的总体规划与建设要求。
燃料电池汽车
燃料电池汽车 燃料电池汽车--未来“氢经济”的动力 燃料电池汽车--未来“氢经济”的动力 2007-01-27 石油能源论文 燃料电池汽车--未来“氢经济”的动力 一、引言早在19世纪法国科幻小说鼻祖凡尔纳的小说中，预想家们就预言，有朝一日社会将通过以氢为基础的能源而被彻底改造。这种重量很轻的气体是宇宙中最丰富的元素，它能够从水中制成；它出奇地洁净；燃烧时排放出基本上是新鲜的蒸汽。当被输人到产生电力的燃料电池中时，它提供空前的效率一这些电化学反应堆从燃料中所摄取的有用能量高达内燃机的两倍。当人类步人21世纪，开始面临着巨大的能源压力。传统的能源（主要是不可再生的化石燃料）正日趋枯竭，过度依赖石油进口引起地缘政治不稳定而且化石燃料燃烧后排放的废气造成严重的空气污染，甚至加速气候变化，因此要实现经济、社会的可持续发展，寻找新的替代能源迫在眉睫。氢能作为最洁净、高效的新能源，已经引起全世界的广泛关注。燃料电池（FC）技术的突飞猛进使得氢能的梦想在21世纪开始变成现实。近年来，以氢为动力的燃料电池汽车（FCV）得到了世界各国政府和企业的高度重视，并且取得了重大进展，预计在未来的5--10年内FCV将正式进人市场，以加氢站、输氢管道建设为标志的“氢经济”初露端倪。二、燃料电池技概群汽车上的应用 FC是一种将储存在燃料（氢）和氧化剂（氧）中的化学能通过电化学反应直接转化为电能的装置，其过程不涉及燃烧，无机械损耗，能量转化率可高达80％，产物仅为电、热和水蒸气；而且FC运行平稳，无振动和噪音，所以被认为是21世纪的绿色能源。 FC技术在汽车上的应用给汽车产业发展带来了革命性的突破，同时也推动了自身的发展。FC可以用作汽车的（辅
氢燃料电池汽车的环境效益分析
氢燃料电池汽车的环境效益分析 石油、煤炭、天然气燃烧产物主要是二氧化碳，造成地球温度逐年升高。同时，化石燃料中还含有杂质，特别是硫、氮、磷、砷等，燃烧产物酸性，造成大气污染和酸雨，而且还导致温室效应的加剧，刺激皮肤，引起哮喘等多种呼吸道疾病。我国的能源结构以煤为主（约占75％左右），且随着经济建设的迅速发展，能源的消耗量日益增加。 针对这些情况，我们必须找到一种储量大、后续性强、热效率高、储存形式多的环保型清洁能源，氢能源正是这样一种优质能源。在石化燃料日益减少的情况下，我国能源本来就不占优势再加之人均资源占有不足，这就势必要求我国必须比其他国家更重视后续能源的开发利用，而汽车这种机动性强的现代交通工具只能采用“含能体能源”，所以氢能源无疑成为一个新兴的热点。 一、氢燃料电池车的原理 氢燃料电池车的工作原理是：将氢气送到燃料电池的阳极板(负极)，经过催化剂(铂)的作用，氢原子中的一个电子被分离出来，失去电子的氢离子(质子)穿过质子交换膜，到达燃料电池阴极板(正极)，而电子是不能通过质子交换膜的，这个电子，只能经外部电路，到达燃料电池阴极板，从而在外电路中产生电流。电子到达阴极板后，与氧原子和氢离子重新结合为水。由于供应给阴极板的氧，可以从空气中获得，因此只要不断地给阳极板供应氢，给阴极板供应空气，并及时把水(蒸气)带走，就可以不断地提供电能。燃料电池发出的电，经逆变器、控制器等装置，给电动机供电，再经传动系统、驱动桥等带动车轮转动，就可使车辆在路上行驶。与传统汽车相比，燃料电池车能量转化效率高达60-80%，为内燃机的2～3倍。燃料电池的燃料是氢和氧，生成物是水，它本身工作不产生一氧化碳和二氧化碳，也没有硫和微粒排出。 因此，氢燃料电池汽车是真正意义上的零排放、零污染汽车，氢燃料是完美的汽车能源！ 二、氢燃料电池车的环境效益分析 1 氢燃料电池汽车的优势分析 （1）从长远来看，汽车产业肯定要走一条可持续发展的道路，石油、天然气、煤炭等资源不可再生，终究会有枯竭的一天，人类最终必然要利用可再生能源或者替代能源。而氢的最大来源是水，特别是海水，根据计算9吨水可以生产出1吨氢（及8吨氧），氢气燃烧热值是28900千卡/公斤，而且氢与氧的燃烧产物就是水，因而，水可以再生。由此可见，以水为原料制氢，可使氢的制取和利用实现良性循环，取之不尽，用之不竭。氢作为汽车代用燃料具有良好的行进加速性、燃料适应性、低温起动性好、超低排放、全工况高效率等优点。
我国氢燃料电池汽车核心技术取得突
我国氢燃料电池汽车核心技术取得突 破作者： 来源：《新能源汽车报》2019年第46期 本报讯;科技部日前发布的“对十三届全国人大二次会议第1502号建议的答复”提出，在燃料电池汽车核心技术及关键部件方面，我国已取得初步突破，并将在未来一个时期加强产业化和推广应用。 科技部表示，“十三五”期间，科技部牵头组织实施国家重点研發计划“新能源汽车”和“可再生能源与氢能技术”两个重点专项，氢能和燃料电池技术持续得到重点部署，从基础科学到共性关键技术、系统集成、示范应用全链条一体化，强化产学研结合和企业强强联合，超前研发下一代技术。 “新能源汽车”重点专项2016—2018年度连续部署三批项目，先后启动了“燃料电池基础材料与过程机理研究”“燃料电池堆过程建模仿真、状态观测及寿命评价方法研究”等基础前沿项目，“高性能低成本燃料电池电堆及关键材料的关键技术研究与工程化开发”“高比功率燃料电池发动机关键技术研究与平台开发”“高性能长寿命燃料电池发动机系统的开发研制”“车用快速动态响应燃料电池发动机研发”“全功率燃料电池乘用车动力系统平台及整车开发”“增程式燃料电池轿车动力系统平台及整车集成技术”“燃料电池公交车电-电深度混合动力系统平台及整车开发”“高环境适应性的公路客车燃料电池动力系统和整车集成技术”等重大共性关键技术项目以及“中德燃料电池汽车国际科技合作”“典型区域多种燃料电池汽车示范运行研究”等示范与应用项目，累计投入国拨经费超过6.5亿元，包括乘用车、商用车等应用领域。 据悉，这三批项目对面向产业化的和面向未来前瞻性的关键核心技术，均进行了针对性研发部署，其中重大共性关键技术项目主要由整车企业牵头，将极大带动燃料电池系统技术和产业快速发展。 1/ 1
南京氢燃料电池汽车项目实施方案
南京氢燃料电池汽车项目 实施方案 规划设计/投资分析/产业运营
摘要 目前中国的乘用车与国外相比还比较差一定距离，在大功率的燃料电池技术上，也有一定距离，可以说短期内，中国不具备推广应用氢燃料电池乘用车的能力，示范期还比较长。 氢燃料电池汽车（FCV，Fuel Cell Vehicles）具有清洁零排放、续驶里程长、加注时间短的特点，发展氢燃料电池汽车是顺应全球新能源技术变革、占领产业制高点的重要突破口，是应对国家能源安全、环境保护等战略的重要立足点，是推进我省制造业高质量发展走在前列的重要支撑点。。 氢燃料电池汽车（FCV，Fuel Cell Vehicles）具有清洁零排放、续驶里程长、加注时间短的特点，发展氢燃料电池汽车是顺应全球新能源技术变革、占领产业制高点的重要突破口，是应对国家能源安全、环境保护等战略的重要立足点，是推进我省制造业高质量发展走在前列的重要支撑点。。 该氢燃料电池汽车项目计划总投资20956.28万元，其中：固定资产投资15097.81万元，占项目总投资的72.04%；流动资金5858.47万元，占项目总投资的27.96%。 达产年营业收入46676.00万元，总成本费用36561.19万元，税金及附加386.86万元，利润总额10114.81万元，利税总额11896.82
万元，税后净利润7586.11万元，达产年纳税总额4310.71万元；达 产年投资利润率48.27%，投资利税率56.77%，投资回报率36.20%，全部投资回收期4.26年，提供就业职位832个。 消防、卫生及安全设施的设置必须贯彻国家关于环境保护、劳动 安全的法规和要求，符合相关行业的相关标准。项目承办单位所选择 的产品方案和技术方案应是优化的方案，以最大程度减少建设投资， 提高项目经济效益和抗风险能力。项目承办单位和项目审查管理部门，要科学论证项目的技术可靠性、项目的经济性，实事求是地做出科学 合理的研究结论。
氢燃料内燃机车与氢燃料电池车应用前景比较_尚明伟
第26卷第6期Vo l.26,No.6 滨州学院学报 Journal of Binzho u University 2010年12月Dec.,2010 氢燃料内燃机车与氢燃料电池车 应用前景比较 收稿日期:2010-09-25 基金项目:滨州学院科研基金项目(BZXY G1003) 第一作者简介:尚明伟(1981-),男,河南开封人,助教,硕士,主要从事氢燃料内燃机的燃烧与优化控制研究,E O mail:shang mingw ei415@163.co m. 尚明伟,崔 鹏,石爱平 (滨州学院自动化系,山东滨州256603) 摘 要:综述了国内外氢燃料内燃机车和氢燃料电池车的研究现状及发展趋势,并对二者的应用前景进行了比较.通过比较找出了二者的区别和联系,得出了氢燃料内燃机车是氢燃料电池车的过渡产品,氢燃料电池车是最终的发展方向这一结论. 关键词:氢燃料内燃机车;氢燃料电池车;应用前景比较 中图分类号:TK 91 文献标识码:A 文章编号:1673-2618(2010)06-0108-05 0 引言 当前,化石燃料(石油、煤、天然气等)日益枯竭,其价格也日益攀升,世界各国都开始实行能源多样化战略,加大新能源研发力度.而在各种新能源中,太阳能、风能不稳定,氢能源是目前最有可能实现实用的新能源.据相关调查显示,2004年至2008年,工业化国家在氢能领域的开发投入年均递增20.5%,各国对氢能实际利用的开发硕果累累,下一次工业革命的幻想也似乎越来越逼真[1]. 氢能源具有资源丰富、来源多样、环保性高、可再生性强等优点,可以同时满足资源、环境和持续发展的要求,这是其他能源所不能比拟的.因此可以说,氢能是人类未来的能源[2]. 氢作为车用能源有两种主流的转化方式.一种是以现有车用内燃机为基础的燃用氢的车用发动机;另一种是以质子交换方式的车用燃料电池发动机[3].近几年来随着技术的突破,氢燃料内燃机车和氢燃料电车都得到了迅速发展,一跃成为汽车行业注目的焦点,它们正在开启并引领一个新的汽车革命时代. 1 氢燃料内燃机 氢燃料汽车使用的是在传统内燃机的基础上加以修改后可以直接用氢为燃料进行燃烧,产生动力的内燃机.氢燃料燃烧产物只有水和氮氧化物,不会产生颗粒、积碳等,从而大大减少了发动机的磨损,减轻了润滑油被污染的程度,可以认为是发动机最清洁的燃料.燃氢汽车不污染环境,是一种环境友好的绿色交通工具.国内外为此展开了技术竞赛,都想在这一领域独占鳌头.1.1 国外氢燃料内燃机车发展概况 国外对氢燃料内燃机车的研究起步比较早.早在19世纪中期,人们就开始对用氢来作为发动机的燃料发生兴趣.到20世纪初,该项研究取得一些进展.英国学者Ricardo 和Burstoll 第一次认真全面研究了氢发动机,两人用了20年对氢发动机的燃烧和工作过程进行了详细的研究[4].20世纪80年代以来,由于国际石油价格上涨,人们开始对氢内燃机投入更多的热情.日本、美国和德国等国家开展了大量的研究工作,其中以日本武藏工业大学与尼桑公司于1990年合作研制成功的/武藏汽车0
氢燃料电池汽车项目建议书
氢燃料电池汽车项目 建议书 规划设计/投资分析/产业运营
报告说明— 氢气供应跟不上氢燃料电池汽车技术的发展，目前氢气成本居高，一公斤氢气可以产出13度电，而充电13度成本在19．5元上下，而一公斤氢气到用户端，价格基本在30元上下。目前示范区，用氢是政府在补贴。 氢燃料电池汽车（FCV，Fuel Cell Vehicles）具有清洁零排放、续驶里程长、加注时间短的特点，发展氢燃料电池汽车是顺应全球新能源技术变革、占领产业制高点的重要突破口，是应对国家能源安全、环境保护等战略的重要立足点，是推进我省制造业高质量发展走在前列的重要支撑点。。 该氢燃料电池汽车项目计划总投资2888.39万元，其中：固定资产投资1980.21万元，占项目总投资的68.56%；流动资金908.18万元，占项目总投资的31.44%。 达产年营业收入6079.00万元，总成本费用4596.87万元，税金及附加51.99万元，利润总额1482.13万元，利税总额1738.55万元，税后净利润1111.60万元，达产年纳税总额626.95万元；达产年投资利润率51.31%，投资利税率60.19%，投资回报率38.49%，全部投资回收期4.10年，提供就业职位103个。
燃料电池一般是按电解质将其分为五大类，按其技术开发时间依序是碱性染料电池（AlkalineFuel Cell, AFC）、磷酸型燃料电池（Phosphoric Acid Fuel Cell, PAFC）、熔融碳酸盐型燃料电池（Molten Carbonate Fuel Cell, MCFC）、固体氧化物型燃料电池（Solid Oxide Fuel Cell,SOFC）和质子交换膜燃料电池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell, PEMFC）。
汽车氢燃料电池相关技术研究
汽车氢燃料电池相关技术研究 摘要：随着时代的发展，技术创新革命更为深入，对于汽车产业来说，氢燃料 电池无疑开启了汽车新的发展时代。在能源紧张与绿色环保的时代背景下，汽车 氢燃料电池的研究具有现实必要性。本文在探讨汽车氢燃料电池研发战略意义的 基础上，对其关键技术进行了分析，并针对其未来发展提出了相应的策略指导， 以期更好地推动汽车氢燃料电池的开发与使用，实现新时期汽车产业的迅猛发展。 关键词：氢燃料电池；关键技术 前言：社会的发展，交通运输产业变革也更为深入，特别是汽车工业，基于 人类出行的便利需要，每年汽车产量大幅增加，而后续也引发了能源和环境方面 的思考担忧。新能源汽车的开发提上议程，开发无污染，低噪音，节能减排的新 能源汽车成为汽车产业发展的主导方向。基于此，汽车氢燃料电池的研发也更为 深入。氢燃料电池的开发与汽车产业应用研究也具有现实必要性。而氢燃料电池 汽车的开发与推广需要做好关键技术的分析。 1 氢燃料电池的概述 氢燃料电池实质是一种质子交换膜（PEM）燃料电池，是一种清洁能量转换 装置，可以将反应的化学能直接转化为电能，可作为传统车辆内燃机的替代品。 氢燃料电池由双极板（BP）、气体扩散层（GDL）、微孔层（MPL）、催化剂层（CL）和聚合物膜组成。 针对氢燃料电池内部质量和传热特性及由此产生的性能的影响因素，对组装 过程中在双极板上的机械应力展开研究，提出了一个分析模型，以全面研究夹紧 力对PEM燃料电池的质量传递、电化学性质和整体电池输出能力的影响。结果表明，适当的夹紧力可以有效防止气体泄漏，还可增加相邻部件之间的接触面积， 从而降低接触欧姆电阻。然而，由于变形的产生可能阻碍气体和液态水在GDL层 的运输，并减少通道中的横截面流动面积。上述因素的组合效应最终会导致电池 性能的波动。因此，通过平衡运输特性与燃料电池中的接触电阻来优化电池性能。通过使用该分析模型，可以快速预测施加在燃料电池上的最优电池设计参数和夹 紧力。 此外，针对氢燃料电池的性能优化，使用MATLAB/Simulink搭建包含质子交 换膜燃料电池和开关磁阻电动机及必要接口和控制元件的整体模型。 针对三个主要目标进行单独或同时优化：（1）质子交换膜燃料电池堆叠效率；（2）每安培扭矩比；（3）转矩平滑因子。 采用6个控制参数，即燃料电池的温度、空气流量、气压、燃料压力及开关 磁阻电机的开/闭角，基于蜻蜓算法进行优化。其中，蜻蜓算法是一种新型群体智能算法，其主要灵感源于蜻蜓的静态和动态集群行为，而这两个集群行为可以等 效为优化算法中的搜索与开发。数值结果表明，基于蜻蜓算法的控制策略能够增 加质子交换膜燃料电池堆的节能，降低氢消耗。 2氢燃料电池汽车的关键技术 燃料电池混合动力汽车是汽车、电子、化工、材料等高新技术集成的产物。 研制和开发的关键技术主要有燃料电池混合动力汽车总体设计、动力系统参数匹配、电动机及其控制技术、整车通讯网络技术、整车控制系统设计技术等。 2.1 整车总体设计 由于燃料电池混合动力汽车采用了新的动力系统和电回馈制动系统，因此如 果按照原有传统内燃机汽车的设计方法，则不可避免地产生不合理的地方，这就
(最新最全的)国内氢能生产、储运、加注、燃料电池电堆、燃料电池汽车相关标准
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（最新最全的）国内氢能生产、储运、加注、燃料电池电堆、燃料电池汽车相关标准一、氢能生产、储运、加注相关标准 序号标准号/计 划号 标准名称备注 1 GB/T 19 773-2005 变压吸附提纯氢系统技术要 求 已发布 2 GB/T 19 774-2005 水电解制氢系统技术要求 已发布
3 GB/T 24 499-2009 氢气、氢能与氢能系统术语已发布 4 GB/T 26 915-2011 太阳能光催化分解水制氢体 系的能量转化效率与量子产 率计算 已发布 5 GB/T 26 916-2011 小型氢能综合能源系统性能 评价方法 已发布 6 GB/T 29 411-2012 水电解氢氧发生器技术要求已发布 7 GB/T 29 412-2012 变压吸附提纯氢用吸附器 已发布
8 GB/T 29 729-2013 氢系统安全的基本要求 已发布 9 GB/T 30 718-2014 压缩氢气车辆加注连接装置 已发布 10 GB/T 30 719-2014 液氢车辆燃料加注系统接口 已发布 11 GB/T 31138-2014 汽车用压缩氢气加气机 已发布
12 GB/T 31139-2014 移动式加氢设施安全技术规 范 已发布 13 GB 32311-20水电解制氢系统能效限定值 及能效等级 已发布
15 14 GB/T 33291-2016 氢化物可逆吸放氢压力-组成等温线（P-C-T ）测试方法 已发布 15 GB/T 33292-2016 燃料电池备用电源用金属氢 化物储氢系统 已发布 16 T/CECA-G 0015-201质子交换膜燃料电池汽车用燃料 氢气 团体标准
燃料电池汽车
氢燃料电池汽车技术解析(The hydrogen fuel cell vehicle technology analysis) 最近大众集团首次对外发布了旗下最新的三款新能源车型，与常见的纯电动、混合动力车型不同，它们全部采用了氢燃料电池技术，除了大众以外，丰田也同时发布了首款燃料电池车型-Mirai，氢燃料电池技术的密集发布是否也意味着这种技术将会是未来新能源车的发展方向？今天我们以大众集团的氢燃料电池车型和燃料电池车型-Mirai入手，一起来分析以下这种新兴的汽车技术。 ●什么是燃料电池（Fuel Cell）？ 燃料电池（Fuel Cell），顾名思义，是通过燃料的化学反应来产生电能的一种发电装置，简单地说就是燃料和空气分别送进被燃料电池，经过一系列的化 学反应，最终产生电能。它从外表上看有正负极和电解质 等，更像是一个蓄电池，但实质上它并没有储存电能的能 力，只能够产生电能，因此叫燃料电池。 ◆燃料电池汽车 燃料电池汽车，给人的第一种感觉很像是使用新型的 燃料替代汽油/柴油注入内燃机从而进行做功运动，其实则 不然，我们所谓的燃料电池汽车其实本质就是一台电动汽 车，不过这种汽车不同于普通的电动汽车需要背负沉重的 电池组来提供电能，而是像普通的汽车一样加注燃料，通 过燃料电池产生电能，然后再来驱动电动机，进而驱动车辆行驶。 燃料电池的类型有很多种，目前燃料电池汽车大部分都采用了质子交换膜燃料电池技术，而采用的燃料就是我们熟知的氢气，氢气被充进车辆上的高压气管，然后再需要的时候与空气一起送进燃料电池内部，通过质子交换膜，氢气与空气中的氧气在催化剂的作用下产生电化学反应，产生电流的同时只生成水，电流用来给电动机提供动力，而产生的水就直接排放出来，理论上讲，从排气管拍出来的水为纯净水，甚至可以直接拿来饮用。 ●氢燃料电池汽车与氢动力汽车有什么不同？ ◆氢内燃机式汽车
新能源汽车―燃料电池工作原理.
新能源汽车—燃料电池工作原理 虽然燃料电池名字里面有“燃料”字样，同时氢气也能够跟氧气在一起剧烈燃烧，但在燃料电池却不是利用燃烧来获取能量，而是利用氢气跟氧气化学反应过程中的电荷转移来形成电流的，这一过程关键的技术就是利用特殊的“电解质薄膜”将氢气拆分，整个过程可以理解成蚊子无法穿过纱窗，但是更小的灰尘却可以……电解质薄膜也是燃料电池领域最难被攻克的技术壁垒。 丰田Mirai燃料电池堆栈结构图及主要参数 因为氢分子体积小，可以透过薄膜的微小孔洞游离到对面去，但是在穿越孔洞的过程中，电子被从分子上剥离，只留下带正电的氢质子通过，氢质子被吸引到薄膜另一侧的电极与氧分子结合。电解质薄膜两侧的电极板将氢气拆分成氢离子（正电）和电子、将氧气拆分成氧离子（负电）和电子，电子在电极板之间形成电流，两个氢离子和一个氧离子结合成为纯水，是反应的废物。所以本质来讲，整个运行过程就是发电过程。因此Mirai是纯电动车，燃料电池堆栈代替的就是厚重且充电效率低下的锂离子电池组。
丰田2008年燃料电池技术
丰田Mirai的燃料电池创新 丰田Mirai搭载的燃料电池堆栈是由370片薄片燃料电池组成的，因此被称为“堆栈”，一共可以输出114千瓦的发电功率。丰田的燃料电池堆栈经历了十几年的技术优化，形成了自己的特色结构，比如3D立体微流道技术，通过更好地排出副产物水，让更多空气流入，有效改善了发电效率。所以整个堆栈的发电效率
达到了世界先进水平，达到了3.1千瓦/升，比2008年丰田的技术整整提升了2.2倍。 Mirai燃料电池堆栈技术迭代 由于燃料电池堆栈中每片电池发电的电压大约在0.6V-0.8V之间，整体也不会超过300V电压，所以为了更好驱动电动机，还需要安装一个升压器，将电压提升到650V。 燃料电池迭代 700个大气压下储存氢气 了解氢气物理特性的人都清楚，氢气跟汽油不同，常温下氢气是气体，密度非常低并且非常难液化，常温下更是无法液化，所以氢气要安全储藏和运输并不容易。所以氢气无法像汽油那样直接注入普通油箱里。丰田设计了一大一小两个储氢罐，通过高压的方式尽可能多充入一些氢气。以目前的主流储存技术，丰田选用了700Mpa也就是700个大气压的高压储气罐，类似我们常见的“煤气罐”，只不过罐体更厚重。两个储氢罐一共的容量是122.4升，采用700个大气压储存，也
燃料电池汽车发展动力
燃料电池汽车发展动力 一、引言 早在19世纪法国科幻小说鼻祖凡尔纳的小说中，预想家们就预言，有朝一日社会将通过以氢为基础的能源而被彻底改造。这种重量很轻的气体是宇宙中最丰富的元素，它能够从水中制成；它出奇地洁净；燃烧时排放出基本上是新鲜的蒸汽。当被输人到产生电力的燃料电池中时，它提供空前的效率一这些电化学反应堆从燃料中所摄取的有用能量高达内燃机的两倍。 当人类步人21世纪，开始面临着巨大的能源压力。传统的能源（主要是不可再生的化石燃料）正 日趋枯竭，过度依赖石油进口引起地缘政治不稳定而且化石燃料燃烧后排放的废气造成严重的空气污染，甚至加速气候变化，因此要实现经济、社会的可持续发展，寻找新的替代能源迫在眉睫。氢能作 为最洁净、高效的新能源，已经引起全世界的广泛关注。 燃料电池（FC）技术的突飞猛进使得氢能的梦想在21世纪开始变成现实。近年来，以氢为动力的 燃料电池汽车（FCV）得到了世界各国政府和企业的高度重视，并且取得了重大进展，预计在未来的5--10年内FCV将正式进人市场，以加氢站、输氢管道建设为标志的“氢经济”初露端倪。 二、燃料电池技概群汽车上的应用 FC是一种将储存有燃料（氢）和氧化剂（氧）中的化学能通过电化学反应直接转化为电能的装置，其过程不涉及燃烧，无机械损耗，能量转化率可高达80％，产物仅为电、热和水蒸气；而且FC运行平稳，无振动和噪音，所以被认为是21世纪的绿色能源。
FC技术在汽车上的应用给汽车产业发展带来了革命性的突破，同时也推动了自身的发展。FC可以用作汽车的（辅助）动力电源，也可以用 作辅助电源（APU）。 事实上，人们考虑更多的是FC电动汽车（FCEV），它不同于传统汽车，其动力来自FC，而不是内 燃机，可以减少燃料消耗，产生更少的污染物排放，当以氢作燃料时，能真正实现汽车的“零排放”，因此更符合人们的经济环保观念。此外，在能量耗尽后，FCEV不像传统的蓄电池电动汽车（BEV）那样需要长时间充电，而只需补充燃料即可继续工作，这一点对汽车驾驶者来 说尤为方便。 目前开发的FCEV主要用两种类型：纯燃料电池动力车和燃料电池一 蓄电池混合动力车。纯燃料电池动力车采用大功率的FC堆栈，以确保 在没有后备蓄电池的情况下能提供启动、瞬时加速的动力；而燃料电 池--蓄电池混合动力车以蓄电池为主动力，小功率的燃料电池用作续 程器。 当FC用作APU时，汽车使用内燃机驱动，部分燃料通过FC更有效地 转化为电能，它可以为汽 车辅助设备提供充足的功率，使汽车变得更舒适、更环保、更安全。 汽车用FC研究最多、最成功的是质子交换膜燃料电池(PEMFC)。PEMFC作为第五代FC，因为具有能量转化率高、低温启动、无电解质 泄漏等特点，被公认为最有希望成为电动汽车的理想动力源。但是因 为PEMFC需采用贵金属Pt作为电极催化剂，不仅提升了成本；而且限 制了燃料只能采用纯氢，因为燃料中的微量CO也可导致Pt中毒。对 于甲醇、汽油等燃料，必须经过重整纯化，从而增加了系统的复杂性。近年来，PEMFC技术取得了重大突破，燃料已经实现内重整，使得系统体积大为减少，有望进一步“减负”；更重要的是催化剂中pt载量大 为降低，成本问题有望得到解决，相信PEMFC汽车在不久的将来能够 实现商业化。
基于氢燃料电池的电动汽车混合动力系统设计
Advances in Energy and Power Engineering 电力与能源进展, 2020, 8(1), 23-29 Published Online February 2020 in Hans. https://www.360docs.net/doc/cd17693566.html,/journal/aepe https://https://www.360docs.net/doc/cd17693566.html,/10.12677/aepe.2020.81003 Design of Electric Vehicle Hybrid Power System Based on Hydrogen Fuel Cell Chengyuan Chen, Xuejing Xia, Wenxin Zhang, Yitong Liu China University of Mining and Technology, Xuzhou Jiangsu Received: Jan. 28th, 2020; accepted: Feb. 12th, 2020; published: Feb. 19th, 2020 Abstract Hydrogen energy is a kind of clean energy which can alleviate the shortage of resources in the world. In this paper, hydrogen fuel cells are used as the main power source for electric vehicles. In order to solve the problems of low fuel efficiency, short fuel cell life, and insufficient fuel mileage in hybrid systems, a two-phase interleaved parallel buck circuit is used as the converter, designed the power distribution unit, built the hydrogen fuel cell vehicle hybrid power system simulation model. The simulation results verify that the system can provide sufficient power for the load and has fast dynamic response. Keywords Hydrogen Fuel Cell, Hybrid Power System, Two-Phase Staggered Buck Circuit 基于氢燃料电池的电动汽车混合动力系统设计 陈程远，夏雪菁，张雯欣，刘奕彤 中国矿业大学，江苏徐州 收稿日期：2020年1月28日；录用日期：2020年2月12日；发布日期：2020年2月19日 摘要 氢能是一种清洁能源，其使用可以缓解当今世界资源短缺的现状。本文将氢燃料电池作为电动车的主要动力来源，为解决其混合动力系统中燃料利用效率不高、燃料电池寿命不长、燃料汽车续航里程不够等问题，选用两相交错并联buck电路作为变换器，设计功率分配单元，搭建了氢燃料电池车混合动力系统仿真模型，仿真结果验证了该系统能够为负载提供充足的动力，且动态响应迅速。
氢燃料电池项目申报材料 (1)
氢燃料电池项目申报材料 投资分析/实施方案
氢燃料电池项目申报材料 氢燃料电池汽车的发展共经历三个阶段，第一阶段为1990-2005年，这一阶段由美国能源局制订氢能和燃料电池研发和示范项目作为领跑，其余发达国家跟进；但这一阶段未攻克技术难关，故研制出的燃料电池不适用于汽车的工况，故这一阶段未实现产业化；随之第二阶段，世界着手解决燃料电池工况适应性的问题，第二阶段企业攻克了功率以及低温存储于启动的难题，故满足了车用要求；第三阶段则开始于2012年，这一阶段，氢燃料电池比功率进一步提升，这一技术的提升也进一步让氢燃料电池实现了商业化，氢燃料电池汽车也进一步得以商业化。 该氢燃料电池项目计划总投资7080.59万元，其中：固定资产投资5978.88万元，占项目总投资的84.44%；流动资金1101.71万元，占项目总投资的15.56%。 达产年营业收入9444.00万元，总成本费用7268.04万元，税金及附加133.42万元，利润总额2175.96万元，利税总额2609.51万元，税后净利润1631.97万元，达产年纳税总额977.54万元；达产年投资利润率30.73%，投资利税率36.85%，投资回报率23.05%，全部投资回收期5.84年，提供就业职位125个。
严格遵守国家产业发展政策和地方产业发展规划的原则。项目一定要遵循国家有关相关产业政策，深入进行市场调查，紧密跟踪项目产品市场走势，确保项目具有良好的经济效益和发展前景。项目建设必须依法遵循国家的各项政策、法规和法令，必须完全符合国家产业发展政策、相关行业投资方向及发展规划的具体要求。 ......