电动汽车概论燃料电池汽车概论

第四章燃料电池汽车概论第四章燃料电池汽车概论一、燃料电池汽车的特点燃料电池汽车是电动汽车的一种，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。燃料电池的化学反响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因此从能源的利用和环境保护方面，燃料电池汽车是一种抱负的车辆。燃料电池汽车的氢燃料能通过几种途径得到。有些车辆直接携带着纯氢燃料：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。单个的燃料电池必需结合成燃料电池组，以便获得必需的动力，满足车辆使用的要求。与传统汽车相比，燃料电池汽车具有以下优点：1、零排放或近似零排放。2、削减了机油泄露带来的污染。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。二、燃料电池的工作原理与主要优缺点1、燃料电池的工作原理2、燃料电池的主要优点与存在的问题：燃料电池的主要优点：特有的燃料效率高、比能量大、比功率大、供电时间长、使用NO2引起世界各国的留意。与内燃机汽车相比，氢燃料电池电动汽车有99%，CO275%，电池能量转2.5之后的汽车最正确动力源之一。燃料电池目前存在的问题：燃料电池技术虽已取得快速进展，但要使其装载使用到达规模，仍有一些难题需要解决：氢的制取、储存及携带危急性大、本钱高、根底设施建设投资大等。当前争论和开发工作的重点是降低本钱和开发大规模制造工艺。FCEV为了保FCEV这就增大了直接供FCEV纷推出了通过燃料重整反响制取氢气的技术，可使用多种碳氢燃料，目前，通过重整反响利用甲醇制取氢气的技术已格外成熟，甲醇为液体燃料，携带便利，提高了燃料电池电动力发动机的效率。汽车将会得到广泛使用。三.燃料电池的类型三.燃料电池的类型2按工作温度分为：200℃)750℃)。按电解质类型不同分，常有这几种：碱性燃料电池(AFC)磷酸燃料电池(PAFC)(MCFC)(SOFC)(PEMFC)等。(PEMFC)(PEMFC)质子交换膜产电池(PEMFC)承受可传导离子的聚合膜作为电解质，(SPFC)(SPEFC)。PEMFCPEMFC(Pt)为电极催化剂，纯氢为燃料，空气或氧为氧化剂。它的最大特点是可以在室温条件下启动，工作温度一般为剂。它的最大特点是可以在室温条件下启动，工作温度一般为23-100℃，无腐蚀问题(纯水体系)，电池寿命长(1023-100℃，无腐蚀问题(纯水体系)，电池寿命长(10200W/kg)200Wh/kg)。(1)PEMFCPEMFC的循环回路，湿度、温度及压力的监控，产物水的输出及热交换装置安全系统和功率调整系统。电池本体(或称电池堆)由假设干个单体电池串联、并联或混合形式联结而成；每个电池单体又由离子交换膜、电极(阳极和阴极)和带有气流通道的集流板组成。氢气和氧气，并移走电池反响产物，同时起密封保护作用。现在集流板的制造技术已经很成熟，可以用周密铣床在石板上加工沟槽实现。在电池内部，两电极被电解质分开，集流板分别位于两电极外侧。电池工作时，燃料由阳极集流板供给到阳极，在阳极发生氧化反响，并外电路获得电子，发生复原反响；电子通过外电路由阳极流向阴极，成闭合回路，完成化学能向电能的直接转化。(2)PEMFC①PEMFC还分别通过阳极和阴极使氧化剂和燃料分开。PEMFC质主体--离子交换膜(IEMPEMFCPEMFCIEM多孔性。聚合物电解质膜片对质子的传导性与吸入的水量成正比，因此，PEMFC“湿化”，即聚合膜必需完全成为水合物，可以利用电化学反响产生的水和加湿的气体燃料中的水分。聚合膜脱水会导致电阻大幅度上升。在电池的燃料侧，必需保持高的局部水压，由于每个离子从阳极100℃解质膜片有利于水从阴极向阳极集中。离子交换膜〔IEM〕争论主要面临的问题有：①膜的厚度设计时，假设厚度太厚，那么导致膜的电阻增大，从而降低膜的导电性能；太薄又IEM(150-200℃)，这样的温度COPEMFC的效率。PEMFC池是在低温条件下工作的，因此，提高催化剂的活性，防止电极催化剂中毒很重要。早期的PEMFC2-4mg/cm21-2PEMFCH2200-250℃之间的温度下进展，而制CO，易引起铂催化剂的中毒。假设CO2×10-5，那么燃料电池的效率与寿命都会降低。在酸性电解质中，COH2CO子交换膜的性能。COCOCO2；另一种方法是使用合成催化剂，例如Ru/Pt合金，RuRuO2Ru(OH)2CO。此外，对于以甲醇为燃料的PEMFC氧化器，以便用数量得到准确掌握的空气来氧化CO，从而削减来自业来说是可行的。PEMFCPEMFCPEMFC(42mg/cm2由于承受气体-集中电极，在碳上涂混有聚四氯乙烯的铂，使铂的用量大大降低。目前，在PEMFC争论工作主要是提高膜的使用效率，降低其本钱，提高其牢靠性。④关心系统。燃料电池的牢靠运行，除需要上述一些关键系统外，尚制造难度较小，但也要考虑与其他系统的配套。从总体来看，PEMFC统，它不仅涉及到电化学反