《燃料电池汽车》PPT课件
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《燃料电池电动汽车》课件
采用直流或交流电动机，根据车 辆需求选择合适的功率和转速范 围。
变速器
02
03
控制系统
根据车辆行驶需求，配备适当的 变速器以调节电动机的转速和转 矩。
对电动机进行精确控制，实现车 辆的加速、减速和制动等操作， 确保驾驶安全。
03
燃料电池电动汽车的关 键技术
燃料电池技术
燃料电池技术是燃料电池电动 汽车的核心技术，它能够将氢 气和氧气通过化学反应转换成
燃料电池电动汽车
目录
• 燃料电池电动汽车简介 • 燃料电池电动汽车的工作原理 • 燃料电池电动汽车的关键技术 • 燃料电池电动汽车的应用与市场前景 • 结论
01
燃料电池电动汽车简介
燃料电池电动汽车的定义与特点
定义
燃料电池电动汽车是一种使用燃料电 池作为动力源的电动汽车，通过燃料 电池发电来驱动车辆行驶。
电机与电控技术的进步可以提高燃料电池电动汽车的效率和性
03
能，降低噪音和振动，提高乘坐舒适性。
04
燃料电池电动汽车的应 用与市场前景
燃料电池电动汽车的应用领域
城市客车
燃料电池电动汽车适合在 城市公交系统中使用，提 供零排放的公共交通方式 。
出租车
燃料电池电动汽车也可用 于城市出租车服务，减少 对环境的污染。
特点
燃料电池电动汽车具有高效、环保、 长续航里程等优点，同时相比传统燃 油车减少了尾气排放和噪音污染。
燃料电池电动汽车的发展历程
早期探索阶段
20世纪60年代开始，人们开始探 索燃料电池技术应用于汽车领域 ，但由于技术限制和成本问题，
进展缓慢。
研发阶段
20世纪90年代开始，各大汽车制 造商开始加大燃料电池电动汽车的 研发力度，取得了一些重要突破。
变速器
02
03
控制系统
根据车辆行驶需求，配备适当的 变速器以调节电动机的转速和转 矩。
对电动机进行精确控制，实现车 辆的加速、减速和制动等操作， 确保驾驶安全。
03
燃料电池电动汽车的关 键技术
燃料电池技术
燃料电池技术是燃料电池电动 汽车的核心技术，它能够将氢 气和氧气通过化学反应转换成
燃料电池电动汽车
目录
• 燃料电池电动汽车简介 • 燃料电池电动汽车的工作原理 • 燃料电池电动汽车的关键技术 • 燃料电池电动汽车的应用与市场前景 • 结论
01
燃料电池电动汽车简介
燃料电池电动汽车的定义与特点
定义
燃料电池电动汽车是一种使用燃料电 池作为动力源的电动汽车，通过燃料 电池发电来驱动车辆行驶。
电机与电控技术的进步可以提高燃料电池电动汽车的效率和性
03
能，降低噪音和振动，提高乘坐舒适性。
04
燃料电池电动汽车的应 用与市场前景
燃料电池电动汽车的应用领域
城市客车
燃料电池电动汽车适合在 城市公交系统中使用，提 供零排放的公共交通方式 。
出租车
燃料电池电动汽车也可用 于城市出租车服务，减少 对环境的污染。
特点
燃料电池电动汽车具有高效、环保、 长续航里程等优点，同时相比传统燃 油车减少了尾气排放和噪音污染。
燃料电池电动汽车的发展历程
早期探索阶段
20世纪60年代开始，人们开始探 索燃料电池技术应用于汽车领域 ，但由于技术限制和成本问题，
进展缓慢。
研发阶段
20世纪90年代开始，各大汽车制 造商开始加大燃料电池电动汽车的 研发力度，取得了一些重要突破。
新能源汽车第4章燃料电池电动汽车认知课件
2024/7/25
4.2.1 燃料电池发电系统
➢ 燃料电池发电系统是用燃料电池模块通过电化学过程 将反应物（燃料和氧化剂）的化学能转化为电能（直 流或交流电）和热能的系统，主要由燃料电池模块、 氢燃料供应与处理系统、氧化剂处理系统、增湿系统 、通风系统、水管理系统、热管理系统、功率调节系 统及自动控制系统等组成。
2024/7/25
4.2 燃料电池
➢ 燃料电池（FC）是一种化学电池，它直接把物质发生化学反 应时释放出的能量变换为电能，工作时需要连续地向其供给活 物质（起反应的物质）——燃料和氧化剂。由于它是把燃料通 过化学反应释放出的能量变为电能输出，所以被称为燃料电池
➢ 根据燃料电池中使用电解质种类的不同，可分为质子交换膜燃 料电池（PEMFC）、碱性燃料电池（AFC）、磷酸燃料电池 （PAFC）、熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）、固体氧化物燃 料电池（SOFC）、直接甲醇燃料电池（DMFC）等。
➢ （5）低噪声。燃料电池属于静态能量转换装置，除了空气 压缩机和冷却系统以外无其他运动部件，因此与内燃机汽车 相比，运行过程中噪声和震动都较小。
➢ （6）设计方便灵活。燃料电池汽车可以按照X－By－Wire 的思路进行汽车设计，改变传统的汽车设计概念，可以在空 间和重量等问题上进行灵活的配置。
2024/7/25
力密度却比质子交换膜燃料电池的密度低十几倍。 ➢ （3）性能可靠，可用非贵金属作催化剂。 ➢ （4）是燃料电池中生产成本最低的一种电池。 ➢ （5）是技术发展最快的一种电池，主要为空间任务，包括航
天飞机提供动力和饮用水。用于交通工具，具有一定的发展和 应用前景。 ➢ （6）使用具有腐蚀性的液态电解质，具有一定的危险性和容 易造成环境污染。
4.2.1 燃料电池发电系统
4.2.1 燃料电池发电系统
➢ 燃料电池发电系统是用燃料电池模块通过电化学过程 将反应物（燃料和氧化剂）的化学能转化为电能（直 流或交流电）和热能的系统，主要由燃料电池模块、 氢燃料供应与处理系统、氧化剂处理系统、增湿系统 、通风系统、水管理系统、热管理系统、功率调节系 统及自动控制系统等组成。
2024/7/25
4.2 燃料电池
➢ 燃料电池（FC）是一种化学电池，它直接把物质发生化学反 应时释放出的能量变换为电能，工作时需要连续地向其供给活 物质（起反应的物质）——燃料和氧化剂。由于它是把燃料通 过化学反应释放出的能量变为电能输出，所以被称为燃料电池
➢ 根据燃料电池中使用电解质种类的不同，可分为质子交换膜燃 料电池（PEMFC）、碱性燃料电池（AFC）、磷酸燃料电池 （PAFC）、熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）、固体氧化物燃 料电池（SOFC）、直接甲醇燃料电池（DMFC）等。
➢ （5）低噪声。燃料电池属于静态能量转换装置，除了空气 压缩机和冷却系统以外无其他运动部件，因此与内燃机汽车 相比，运行过程中噪声和震动都较小。
➢ （6）设计方便灵活。燃料电池汽车可以按照X－By－Wire 的思路进行汽车设计，改变传统的汽车设计概念，可以在空 间和重量等问题上进行灵活的配置。
2024/7/25
力密度却比质子交换膜燃料电池的密度低十几倍。 ➢ （3）性能可靠，可用非贵金属作催化剂。 ➢ （4）是燃料电池中生产成本最低的一种电池。 ➢ （5）是技术发展最快的一种电池，主要为空间任务，包括航
天飞机提供动力和饮用水。用于交通工具，具有一定的发展和 应用前景。 ➢ （6）使用具有腐蚀性的液态电解质，具有一定的危险性和容 易造成环境污染。
4.2.1 燃料电池发电系统
第6章 燃料电池电动汽车PPT课件
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HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY
6.1 概述
6.1.1 燃料电池电动汽车的类型 FCEV按主要燃料种类可分为
（1）以纯氢气为燃料的FCEV； （2）经过重整后产生的氢气为燃料的FCEV。
2．燃料电池与辅助蓄电池联合驱动FCEV
缺点： （1）蓄电池的使用使得整车的质量增加，动力性和经
济型受到影响，这一点在能量复合型混合动力汽车 上表现更为明显； （2）蓄电池充放电过程会有能量损耗； （3）系统变得复杂，系统控制和整体布置难度增加。
新能源汽车技术 第 9 页
HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY
3．燃料电池与超级电容联合驱动FCEV
这种结构形式与燃料电池+蓄电池结构相似，只 是把蓄电池换成超级电容。
相对于蓄电池，超级电容充放电效率高，能量 损失小，比蓄电池功率密度大，在回收制动能量方面 比蓄电池有优势，循环寿命长，但是超级电容的能量 密度较小。
新能源汽车技术 第 10 页
HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY
4．燃料电池与辅助蓄电池和超级电容 联合驱动的FCEV
燃料电池与蓄电池和超级电容联合驱动的电动 汽车的动力系统结构也为串联式混合动力结构。
燃料电池、蓄电池和超级电容一起为驱动电机 提供能量，驱动电机将电能转化成机械能传给传动 系，驱动汽车前进；在汽车制动时，驱动电机变成 发电机，蓄电池和超级电容将储存回馈的能量。
新能源汽车技术 第 11 页
燃料电池+蓄电池十Байду номын сангаас级电容形式动力系统结构图
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HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY
6.1 概述
6.1.1 燃料电池电动汽车的类型 FCEV按主要燃料种类可分为
（1）以纯氢气为燃料的FCEV； （2）经过重整后产生的氢气为燃料的FCEV。
2．燃料电池与辅助蓄电池联合驱动FCEV
缺点： （1）蓄电池的使用使得整车的质量增加，动力性和经
济型受到影响，这一点在能量复合型混合动力汽车 上表现更为明显； （2）蓄电池充放电过程会有能量损耗； （3）系统变得复杂，系统控制和整体布置难度增加。
新能源汽车技术 第 9 页
HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY
3．燃料电池与超级电容联合驱动FCEV
这种结构形式与燃料电池+蓄电池结构相似，只 是把蓄电池换成超级电容。
相对于蓄电池，超级电容充放电效率高，能量 损失小，比蓄电池功率密度大，在回收制动能量方面 比蓄电池有优势，循环寿命长，但是超级电容的能量 密度较小。
新能源汽车技术 第 10 页
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4．燃料电池与辅助蓄电池和超级电容 联合驱动的FCEV
燃料电池与蓄电池和超级电容联合驱动的电动 汽车的动力系统结构也为串联式混合动力结构。
燃料电池、蓄电池和超级电容一起为驱动电机 提供能量，驱动电机将电能转化成机械能传给传动 系，驱动汽车前进；在汽车制动时，驱动电机变成 发电机，蓄电池和超级电容将储存回馈的能量。
新能源汽车技术 第 11 页
燃料电池+蓄电池十Байду номын сангаас级电容形式动力系统结构图
燃料电池汽车PPT幻灯片
6
*
汽车工业油平均价格（FOB）
欧美日汽车二氧化碳排放限值
•2009年9月胡锦涛 主席在联合国气候 变化峰会上承诺， 中国5年减排15亿吨 CO2。
•发达国家汽车行业 CO2排放量约占总排 放量25%左右。
•我国在售轿车百公 里油耗平均8.06升 ，相当汽车每公里 二氧化碳排放量为 161.2g。
5
*
（1）能源问题
十几二十年之后，我国汽车的普及率完全可能接 近发达国家的水平。如果按欧洲的一半，即每千 人300辆计算，总保有量就是4.5亿辆。
按每辆汽车年消耗燃油1吨计（目前欧洲的水平 1.5吨，日本1吨，中国2.2吨），4.5亿辆车需要 4.5吨燃油。
有关专家预测，2020年国内的石油年产量可达到 1.8亿吨，如进口 2.7亿吨，共计4.5亿吨。如其中 2/3给汽车用，炼成燃油约2亿吨。汽车燃油存在2 亿吨以上巨大缺口。
21
*
燃料电池汽车在国外的发展
• 长期以来，世界各国政府和主要汽车集团都高度重视燃料 电池汽车研发，投入大量资金用于燃料电池汽车及氢能研 发、试验考核和市场培育。
• 最新的例子是，今年5月13日，丰田汽车发布声明称与马 自达签署合作备忘录，实现双方商品、技术的互补。消息 人士透露，双方在技术领域的合作将主要涉及加速燃料电 池研发。
是以水这样的化合物存在，但是取之不尽。这对于节约矿
物资源并减少二氧化碳排放十分重要。
将燃料电池作为辅助动力系统用于电动汽车，这就
是燃料电池电动汽车。
9
*
通用Sequel燃料电池车
10
*
11
*
本田燃料电池车FCX
12
*
13
*
14
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汽车工业油平均价格（FOB）
欧美日汽车二氧化碳排放限值
•2009年9月胡锦涛 主席在联合国气候 变化峰会上承诺， 中国5年减排15亿吨 CO2。
•发达国家汽车行业 CO2排放量约占总排 放量25%左右。
•我国在售轿车百公 里油耗平均8.06升 ，相当汽车每公里 二氧化碳排放量为 161.2g。
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（1）能源问题
十几二十年之后，我国汽车的普及率完全可能接 近发达国家的水平。如果按欧洲的一半，即每千 人300辆计算，总保有量就是4.5亿辆。
按每辆汽车年消耗燃油1吨计（目前欧洲的水平 1.5吨，日本1吨，中国2.2吨），4.5亿辆车需要 4.5吨燃油。
有关专家预测，2020年国内的石油年产量可达到 1.8亿吨，如进口 2.7亿吨，共计4.5亿吨。如其中 2/3给汽车用，炼成燃油约2亿吨。汽车燃油存在2 亿吨以上巨大缺口。
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燃料电池汽车在国外的发展
• 长期以来，世界各国政府和主要汽车集团都高度重视燃料 电池汽车研发，投入大量资金用于燃料电池汽车及氢能研 发、试验考核和市场培育。
• 最新的例子是，今年5月13日，丰田汽车发布声明称与马 自达签署合作备忘录，实现双方商品、技术的互补。消息 人士透露，双方在技术领域的合作将主要涉及加速燃料电 池研发。
是以水这样的化合物存在，但是取之不尽。这对于节约矿
物资源并减少二氧化碳排放十分重要。
将燃料电池作为辅助动力系统用于电动汽车，这就
是燃料电池电动汽车。
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通用Sequel燃料电池车
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本田燃料电池车FCX
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燃料电池电动汽车课件
优点
③燃料多样化，优化了能源消耗结构。
燃料电池所使用的氢燃料来源广泛，自然界 中，氢能大量存储在水中，可采用水分解制 氢，也可以从可再生能源获得，可取自天然 气、丙烷、甲醇、汽油、柴油、煤以及再生 能源。燃料来源的多样化有利于能源供应安 全和利用现有的交通基础设施（如加油站 等）。燃料电池不依赖石油燃料，各种可再 生能源可以转化为氢能加以有效利用，减少 了对石油资源的依赖，优化了交通能源的构 成。
燃料电池技术虽已取得快速发展，但要使其装载使用达到规模，仍 有一些难题需要解决，例如氢的制取、储存及携带成本高、基础设 施建设投资大等。当前研究和开发工作的重点是降低成本和开发大 规模制造工艺。随着燃料电池的体积功率和质量功率的逐步提高， 生产成本的不断降低，制造材料和工艺的进一步改进和完善，以燃 料电池作动力的汽车将会得到广泛使用。
04
现实事例
丰田Mirai燃料电池汽车
本田Clarity Fuel Cell
丰田Mirai燃料电池汽车——整车
丰田Mirai燃料电池汽车——子系统
01
02
燃料电 储能 池堆 电池
03
04
05
高压储 氢气罐
驱动电机 和FC升压 变频电机
动力控 制装置
燃料电 池堆
丰田Mirai燃料电池汽车—子系统
储能 电池
为了提高效率，Mirai 后备箱中有一块镍氢储 能电池，用于吸收燃料 电池组输出剩余的电能 和车辆行驶过程中回收 的电能，供汽车急加速 或车载电池使用。
丰田Mirai燃料电池汽车—子系统
驱动 电机
动力控 制装置
FC升 压变频
器
TFCS系统中，燃料电池发出的电能 还需要经过升压变频器的升压才能 供给电动机使用，最大输出电压为 650V。
新能源之燃料电池汽车-PPT文档资料
氢为燃料的燃料电池发动机系统
2.3.2 燃料电池电动汽车的结构原理
以氢气为燃料的FCEV的总布置基本结构模型
2.3.2 燃料电池电动汽车的结构原理
2. 辅助动力源
在FCEV上燃料电池发动机是主要电源，另外还配备 有辅助动力源。根据FCEV的设计方案不同，其所采 用的辅助动力源也有所不同，可以用蓄电池组、飞 轮储能器或超大容量电容器等共同组成双电源系统。
2.3 燃料电池电动汽车
2.3.1 燃料电池电动汽车的类型
2.3.2 燃料电池电动汽车的结构原理
2.3.3 燃料电池电动汽车的特点
2.3.4 燃料电池电动汽车车型实例
2.3.1 燃料电池电动汽车的类型
1．纯燃料电池驱动的FCEV
纯燃料电池电动汽车只有燃料电池一个动力源，汽 车的所有功率负荷都由燃料电池承担。
2.3.1 燃料电池电动汽车的类型
4．燃料电池与辅助蓄电池和超级电容联合驱动 (FC+B+C)的FCEV
2.3.2 燃料电池电动汽车的结构原理
2.3.2 燃料电池电动汽车的结构原理
燃料电池电动汽车的动力系统主要由燃料电池发动 机、辅助动力源、DC/DC变换器、DC/AC逆变器、 电动机和动力电控系统等组成。 1. 燃料电池发动机 在FCEV所采用的燃料电池发动机中，为保证 PEMFC组的正常工作，除以PEMFC组为核心外， 还装有氢气供给系统、氧气供给系统、气体加湿系 统、反应生成物的处理系统、冷却系统和电能转换 系统等。只有这些辅助系统匹配恰当和正常运转， 才能保证燃料电池发动机正常运转。
2.3.3 燃料电池电动汽车的特点
2.3.2 燃料电池电动汽车的结构原理
以氢气为燃料的FCEV的总布置基本结构模型
2.3.2 燃料电池电动汽车的结构原理
2. 辅助动力源
在FCEV上燃料电池发动机是主要电源，另外还配备 有辅助动力源。根据FCEV的设计方案不同，其所采 用的辅助动力源也有所不同，可以用蓄电池组、飞 轮储能器或超大容量电容器等共同组成双电源系统。
2.3 燃料电池电动汽车
2.3.1 燃料电池电动汽车的类型
2.3.2 燃料电池电动汽车的结构原理
2.3.3 燃料电池电动汽车的特点
2.3.4 燃料电池电动汽车车型实例
2.3.1 燃料电池电动汽车的类型
1．纯燃料电池驱动的FCEV
纯燃料电池电动汽车只有燃料电池一个动力源，汽 车的所有功率负荷都由燃料电池承担。
2.3.1 燃料电池电动汽车的类型
4．燃料电池与辅助蓄电池和超级电容联合驱动 (FC+B+C)的FCEV
2.3.2 燃料电池电动汽车的结构原理
2.3.2 燃料电池电动汽车的结构原理
燃料电池电动汽车的动力系统主要由燃料电池发动 机、辅助动力源、DC/DC变换器、DC/AC逆变器、 电动机和动力电控系统等组成。 1. 燃料电池发动机 在FCEV所采用的燃料电池发动机中，为保证 PEMFC组的正常工作，除以PEMFC组为核心外， 还装有氢气供给系统、氧气供给系统、气体加湿系 统、反应生成物的处理系统、冷却系统和电能转换 系统等。只有这些辅助系统匹配恰当和正常运转， 才能保证燃料电池发动机正常运转。
2.3.3 燃料电池电动汽车的特点
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
燃料电池汽车PPT课件
7
2021
*
（2）大气污染问题 /3/7
• 我国城市环境污染治理仍然严峻。２０ ０６年全国监测的５５９个城市中，空 气质量达到三级标准的城市占２８．５ ％、劣于三级标准的城市占９．１％。 全国共有39个城市的空气质量低于三级。 有数据表明，机动车排放越来越成为城 市的主要大气污染源。
CHENLI
8
6
2021
*
汽车工业发展也面临二氧化碳排放的/3/巨7 大压力
世界石油平均价格（FOB）
欧美日汽车二氧化碳排放限值
CHENLI
•2009年9月胡锦涛 主席在联合国气候 变化峰会上承诺， 中国5年减排15亿吨 CO2。
•发达国家汽车行业 CO2排放量约占总排 放量25%左右。
•我国在售轿车百公 里油耗平均8.06升 ，相当汽车每公里 二氧化碳排放量为 161.2g。
程发动机相媲美。
燃料电池拥有其他动力系统没有的独特优点：产生电
能的过程不生产任何污染物，而且氢作为一种能源，尽管
是以水这样的化合物存在，但是取之不尽。这对于节约矿
物资源并减少二氧化碳排放十分重要。
将燃料电池作为辅助动力系统用于电动汽车，这就
是燃料电池电动汽车。CHENLI
9
2021
*
/3/7
通用Sequel燃料电池车
1.42
2.25
70.0% 4.55
2005
2010F
2015F
2020F
我国未来石油进口依存度预测（单位：亿吨） CHENLI
• 车用汽柴油需求不断增大 ,石油供应安全面临严峻挑 战
5
（1）能源问题
2021
*
/3/7
十几二十年之后，我国汽车的普及率完全可能接 近发达国家的水平。如果按欧洲的一半，即每千 人300辆计算，总保有量就是4.5亿辆。
2021
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（2）大气污染问题 /3/7
• 我国城市环境污染治理仍然严峻。２０ ０６年全国监测的５５９个城市中，空 气质量达到三级标准的城市占２８．５ ％、劣于三级标准的城市占９．１％。 全国共有39个城市的空气质量低于三级。 有数据表明，机动车排放越来越成为城 市的主要大气污染源。
CHENLI
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2021
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汽车工业发展也面临二氧化碳排放的/3/巨7 大压力
世界石油平均价格（FOB）
欧美日汽车二氧化碳排放限值
CHENLI
•2009年9月胡锦涛 主席在联合国气候 变化峰会上承诺， 中国5年减排15亿吨 CO2。
•发达国家汽车行业 CO2排放量约占总排 放量25%左右。
•我国在售轿车百公 里油耗平均8.06升 ，相当汽车每公里 二氧化碳排放量为 161.2g。
程发动机相媲美。
燃料电池拥有其他动力系统没有的独特优点：产生电
能的过程不生产任何污染物，而且氢作为一种能源，尽管
是以水这样的化合物存在，但是取之不尽。这对于节约矿
物资源并减少二氧化碳排放十分重要。
将燃料电池作为辅助动力系统用于电动汽车，这就
是燃料电池电动汽车。CHENLI
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通用Sequel燃料电池车
1.42
2.25
70.0% 4.55
2005
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2015F
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我国未来石油进口依存度预测（单位：亿吨） CHENLI
• 车用汽柴油需求不断增大 ,石油供应安全面临严峻挑 战
5
（1）能源问题
2021
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/3/7
十几二十年之后，我国汽车的普及率完全可能接 近发达国家的水平。如果按欧洲的一半，即每千 人300辆计算，总保有量就是4.5亿辆。
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*
燃料电池汽车
120180117 120180122
.
1
*
参考文献
• [1] 桂长清，等．动力电池．机械工业出版社．2009． • [2]吴宇平，张汉平，吴峰，等．绿色电源材料．化学工业出版
社. 2008.5． • [3] 胡信国，等．动力电池技术与运用．北京：化学工业出版社．
2009.5． • [4] 部分数据摘自中国储能网. • [5] 和讯汽车网. • [6] 上海神力科技官网.
.
16
*
日产奇骏燃料电池车
.
17
*
.
18
*
燃料电池车工作原理
• 燃料电池车的动力系统与混和动力车大体相似 ，主要由控制系统、驱动系统、辅助动力系统和 电池组等部分构成，其中辅助动力为燃料电池。
• 在车辆行驶之初，蓄电池处于电量饱满状态
，其能量输出可以满足车辆要求，燃料电池动力 系统不需要工作； 电池电量低于60％时，燃料电池动力系统起动：
.
*
我 国 汽 车 保 有 量 将 快 速 增 长
4
*
我国未来车用燃油消耗量预测（单位：万吨）
进口依存度
54.9%
44.4%
61.5% 3.2
1.42
2.25
70.0% 4.55
2005
2010F
2015F
2020F
我国未来石油进口依存度预测（单位：亿吨） .
• 车用汽柴油需求不断增大 ,石油供应安全面临严峻挑 战
当车辆能量需求较大时，燃料电池动力系统 与蓄电池组同时为驱动系统提供能量；
当车辆能量需求较小时，燃料电池动力系统 为驱动系统提供能量的同时，还给蓄电池组进行 充电。
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19
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20
*
燃料电池汽车优点
•1.零排放或近似零排放 •2.减少了机油泄露带来的水污染 •3.降低了温室气体的排放 •4.提高了燃油经济性 •5.提高了发动机燃烧效率 •6.运行平稳、无噪声
.
22
*
燃料电池汽车在国外的发展
日本
• 日本政府高度重视并持续开展燃料电池汽车和氢能开发，在过去30年 时间内，已先后投入上千亿日元用于燃料电池汽车和氢能的基础科学 研究、技术攻关和示范推广。隶属于日本经济产业省的燃料电池商业 化组织（FCCJ）先后于2009年7月和2010年7月发布了《燃料电池汽 车和加氢站2015年商业化路线图》，明确指出2011~2015年开展燃料 电池汽车技术验证和市场示范，随后进入商业化示范推广前期。
.
6
*
汽车工业发展也面临二氧化碳排放的巨大压力
世界石油平均价格（FOB）
欧美日汽车二氧化碳排放限值
.
•2009年9月胡锦涛 主席在联合国气候 变化峰会上承诺， 中国5年减排15亿吨 CO2。
•发达国家汽车行业 CO2排放量约占总排 放量25%左右。
•我国在售轿车百公 里油耗平均8.06升 ，相当汽车每公里 二氧化碳排放量为 161.2g。
5
*
（1）能源问题
十几二十年之后，我国汽车的普及率完全可能接 近发达国家的水平。如果按欧洲的一半，即每千 人300辆计算，总保有量就是4.5亿辆。
按每辆汽车年消耗燃油1吨计（目前欧洲的水平 1.5吨，日本1吨，中国2.2吨），4.5亿辆车需要 4.5吨燃油。
有关专家预测，2020年国内的石油年产量可达到 1.8亿吨，如进口 2.7亿吨，共计4.5亿吨。如其中 2/3给汽车用，炼成燃油约2亿吨。汽车燃油存在2 亿吨以上巨大缺口。
欧盟
• 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的研究之 后，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。
.Байду номын сангаас
23
*
燃料电池汽车在国外的发展
日本
• 去年5月30日，日本经济产业省发布《氢燃料电池车普及促进策略》 ，将氢燃料、氢燃料电池车相关的国际技术标准引入日本国内，并将 其作为国内行业标准，从而使日本制造的氢燃料电池车更易于出口海 外。为此，日本经济产业省放松管制，修改《高压气体保安法》，将 每次补给的氢燃料压力上限由大约700个大气压提升至875个大气压 ，从而扩大氢气罐容量，将续驶里程提升20%。
.
24
*
燃料电池汽车在国外的发展
日本
• 去年6月12日，日本自民党“资源能源战略调查会”提交议案《实现氢 社会政策建言》，提出了具体的氢燃料电池车普及目标和政策支持措 施。
• 同年6月19日，以上述提案为基础，日本经济产业省制定了从目前到 2040年的氢能源普及路线图
.
25
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燃料电池汽车在国外的发展
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2
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• 1.发展燃料电池汽车的必要性 • 2.燃料汽车工作原理与优点 • 3.燃料电池汽车在国内外的发展 • 4.简介车用燃料电池简介.
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3
30000
25000
20000
货车
15000
客车
轿车
10000
5000
0 2010年 2015年 2020年 2025年 2030年
我国未来汽车保有量预测（单位：万辆）
.
21
*
燃料电池汽车在国外的发展
• 长期以来，世界各国政府和主要汽车集团都高度重视燃料 电池汽车研发，投入大量资金用于燃料电池汽车及氢能研 发、试验考核和市场培育。
• 最新的例子是，今年5月13日，丰田汽车发布声明称与马 自达签署合作备忘录，实现双方商品、技术的互补。消息 人士透露，双方在技术领域的合作将主要涉及加速燃料电 池研发。
7
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（2）大气污染问题
• 我国城市环境污染治理仍然严峻。２０ ０６年全国监测的５５９个城市中，空 气质量达到三级标准的城市占２８．５ ％、劣于三级标准的城市占９．１％。 全国共有39个城市的空气质量低于三级。 有数据表明，机动车排放越来越成为城 市的主要大气污染源。
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8
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燃料电池电动汽车历史
• 利用氢和氧在燃料电池中的反应发电的想法在160多年前
就有了，直到现在人们还在千方百计实现它。1839年英国
人威廉，罗伯特，格鲁夫爵士就已发现氢和氧的逆电解反
应，这就是燃料电池的基本原理。物理学家认为燃料电池
的发明可与德国人尼古拉斯.奥古斯特.奥托发明的四冲程
发动机相媲美。
燃料电池拥有其他动力系统没有的独特优点：产生电
能的过程不生产任何污染物，而且氢作为一种能源，尽管
是以水这样的化合物存在，但是取之不尽。这对于节约矿
物资源并减少二氧化碳排放十分重要。
将燃料电池作为辅助动力系统用于电动汽车，这就
是燃料电池电动汽车。 .
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通用Sequel燃料电池车
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本田燃料电池车FCX
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三菱燃料电池车“MITSUBISHI FCV”
燃料电池汽车
120180117 120180122
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参考文献
• [1] 桂长清，等．动力电池．机械工业出版社．2009． • [2]吴宇平，张汉平，吴峰，等．绿色电源材料．化学工业出版
社. 2008.5． • [3] 胡信国，等．动力电池技术与运用．北京：化学工业出版社．
2009.5． • [4] 部分数据摘自中国储能网. • [5] 和讯汽车网. • [6] 上海神力科技官网.
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日产奇骏燃料电池车
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燃料电池车工作原理
• 燃料电池车的动力系统与混和动力车大体相似 ，主要由控制系统、驱动系统、辅助动力系统和 电池组等部分构成，其中辅助动力为燃料电池。
• 在车辆行驶之初，蓄电池处于电量饱满状态
，其能量输出可以满足车辆要求，燃料电池动力 系统不需要工作； 电池电量低于60％时，燃料电池动力系统起动：
.
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我 国 汽 车 保 有 量 将 快 速 增 长
4
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我国未来车用燃油消耗量预测（单位：万吨）
进口依存度
54.9%
44.4%
61.5% 3.2
1.42
2.25
70.0% 4.55
2005
2010F
2015F
2020F
我国未来石油进口依存度预测（单位：亿吨） .
• 车用汽柴油需求不断增大 ,石油供应安全面临严峻挑 战
当车辆能量需求较大时，燃料电池动力系统 与蓄电池组同时为驱动系统提供能量；
当车辆能量需求较小时，燃料电池动力系统 为驱动系统提供能量的同时，还给蓄电池组进行 充电。
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燃料电池汽车优点
•1.零排放或近似零排放 •2.减少了机油泄露带来的水污染 •3.降低了温室气体的排放 •4.提高了燃油经济性 •5.提高了发动机燃烧效率 •6.运行平稳、无噪声
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燃料电池汽车在国外的发展
日本
• 日本政府高度重视并持续开展燃料电池汽车和氢能开发，在过去30年 时间内，已先后投入上千亿日元用于燃料电池汽车和氢能的基础科学 研究、技术攻关和示范推广。隶属于日本经济产业省的燃料电池商业 化组织（FCCJ）先后于2009年7月和2010年7月发布了《燃料电池汽 车和加氢站2015年商业化路线图》，明确指出2011~2015年开展燃料 电池汽车技术验证和市场示范，随后进入商业化示范推广前期。
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汽车工业发展也面临二氧化碳排放的巨大压力
世界石油平均价格（FOB）
欧美日汽车二氧化碳排放限值
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•2009年9月胡锦涛 主席在联合国气候 变化峰会上承诺， 中国5年减排15亿吨 CO2。
•发达国家汽车行业 CO2排放量约占总排 放量25%左右。
•我国在售轿车百公 里油耗平均8.06升 ，相当汽车每公里 二氧化碳排放量为 161.2g。
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（1）能源问题
十几二十年之后，我国汽车的普及率完全可能接 近发达国家的水平。如果按欧洲的一半，即每千 人300辆计算，总保有量就是4.5亿辆。
按每辆汽车年消耗燃油1吨计（目前欧洲的水平 1.5吨，日本1吨，中国2.2吨），4.5亿辆车需要 4.5吨燃油。
有关专家预测，2020年国内的石油年产量可达到 1.8亿吨，如进口 2.7亿吨，共计4.5亿吨。如其中 2/3给汽车用，炼成燃油约2亿吨。汽车燃油存在2 亿吨以上巨大缺口。
欧盟
• 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的研究之 后，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。
.Байду номын сангаас
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燃料电池汽车在国外的发展
日本
• 去年5月30日，日本经济产业省发布《氢燃料电池车普及促进策略》 ，将氢燃料、氢燃料电池车相关的国际技术标准引入日本国内，并将 其作为国内行业标准，从而使日本制造的氢燃料电池车更易于出口海 外。为此，日本经济产业省放松管制，修改《高压气体保安法》，将 每次补给的氢燃料压力上限由大约700个大气压提升至875个大气压 ，从而扩大氢气罐容量，将续驶里程提升20%。
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燃料电池汽车在国外的发展
日本
• 去年6月12日，日本自民党“资源能源战略调查会”提交议案《实现氢 社会政策建言》，提出了具体的氢燃料电池车普及目标和政策支持措 施。
• 同年6月19日，以上述提案为基础，日本经济产业省制定了从目前到 2040年的氢能源普及路线图
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燃料电池汽车在国外的发展
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• 1.发展燃料电池汽车的必要性 • 2.燃料汽车工作原理与优点 • 3.燃料电池汽车在国内外的发展 • 4.简介车用燃料电池简介.
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30000
25000
20000
货车
15000
客车
轿车
10000
5000
0 2010年 2015年 2020年 2025年 2030年
我国未来汽车保有量预测（单位：万辆）
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燃料电池汽车在国外的发展
• 长期以来，世界各国政府和主要汽车集团都高度重视燃料 电池汽车研发，投入大量资金用于燃料电池汽车及氢能研 发、试验考核和市场培育。
• 最新的例子是，今年5月13日，丰田汽车发布声明称与马 自达签署合作备忘录，实现双方商品、技术的互补。消息 人士透露，双方在技术领域的合作将主要涉及加速燃料电 池研发。
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（2）大气污染问题
• 我国城市环境污染治理仍然严峻。２０ ０６年全国监测的５５９个城市中，空 气质量达到三级标准的城市占２８．５ ％、劣于三级标准的城市占９．１％。 全国共有39个城市的空气质量低于三级。 有数据表明，机动车排放越来越成为城 市的主要大气污染源。
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燃料电池电动汽车历史
• 利用氢和氧在燃料电池中的反应发电的想法在160多年前
就有了，直到现在人们还在千方百计实现它。1839年英国
人威廉，罗伯特，格鲁夫爵士就已发现氢和氧的逆电解反
应，这就是燃料电池的基本原理。物理学家认为燃料电池
的发明可与德国人尼古拉斯.奥古斯特.奥托发明的四冲程
发动机相媲美。
燃料电池拥有其他动力系统没有的独特优点：产生电
能的过程不生产任何污染物，而且氢作为一种能源，尽管
是以水这样的化合物存在，但是取之不尽。这对于节约矿
物资源并减少二氧化碳排放十分重要。
将燃料电池作为辅助动力系统用于电动汽车，这就
是燃料电池电动汽车。 .
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通用Sequel燃料电池车
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本田燃料电池车FCX
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三菱燃料电池车“MITSUBISHI FCV”