燃料电池汽车概论

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。14、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2345三、燃料电池电动汽车的现状与进展三、燃料电池电动汽车的现状与进展燃料电池以其特有的燃料效率高、比能量大、比功率大、供电NO2等优点正在引起世界各国的留意。与内燃机汽车相比，氢燃料电池99%，CO275%，2.5为继内燃机之后的汽车最正确动力源之一。产、福特等公司都开发了自己的燃料电池电动汽车(FCEV)。汽车界FCEV21保车，是最具实际意义的环保车种。1.燃料电池电动汽车的进展慨况206070为航天飞机的主要电源。此后，美国等西方各国将燃料电池的争论转向民用发电和作为汽车、潜艇等的动力源。世界各著名汽车公司相继投入较多的人力和物力，开展燃料电池电动汽车的开发争论。在北美，各大汽车公司参加了美国政府支持的国际燃料电池联盟，各公司分别担当相应的任务，生产以的燃料电池作动力的汽车。加拿大巴拉德(BallardPEMFC1983Ballard6199288kMPEMFCPEMFC1993105kWPEMFC20H2标。在日本燃料电池系统进展中丰田公司处于领先地位。丰田的目2.5且能和19811992PEMFC。DeNo司处于领先水平。1996PEMFCNECARllFever”，它量储存在蓄电池里，以备汽车起动或加速时使用。71992英国燃料电池技术的开发重点在方面。PEMFC(Pt)催化剂的涂覆方法，降低铂(Pt)含量，提高铂(PtCO许值。清华大学和北京富源技术开发总公司联合研制的我国第一辆质子交换膜燃料电池电动旅游观光车，展现了国内研制电动车的最技池。有关专家指出，我国完全有力量在这一领域赶超世界先进水平。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，例如氢的制取、储存及携带本钱高、根底设作动力的汽车将会得到广泛使用。2.燃料电池电动汽车构造布置2.燃料电池电动汽车构造布置主8电化学反响所需的复原剂一般承受因此最早开发的燃料电池电动汽车多是直氢等形式。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，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。3.燃料电池的类型23.燃料电池的类型2200℃)、中温型(200-750℃)和高750℃)；电池(PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、固体氧化物燃料电池电池(PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)、质子交换膜燃料电池(PEMFC)等。(SOFC)、质子交换膜燃料电池(PEMFC)等。94.质子交换膜燃料电池(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，所以也叫聚合物电解质燃料电池(PEFC)、固体聚合物燃料电池(SPFC)或固体聚合物电解质燃料电池(SPEFC)。PEMFC(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mA/cm2A/cm2)，比功率高(超过200W/kg)200Wh/kg)。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10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。PEMFC①PEMFC电外，还分别通过阳极和阴极使氧化剂和燃料分开。PEMFC物电解质主体--离子交换膜(IEMPEMFCPEMFCIEM膜那样呈多孔性。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11100℃解质膜片有利于水从阴极向阳极集中。假设厚度太厚，则导致膜的电阻增大，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种电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PEMFC2-4mg/cm21-2PEMFCH2200-250℃之间的温度下进展，而制的CO，易引起铂催化剂的中毒。假设COCOH2与温度成反比，即温度越低，吸附作用越强。CO换膜的性能。12COCOCO2Ru/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被沉积在聚合物膜片上，这些电极具有很厚的铂涂层(42mg/cm2)。后来，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酸，并与膜热压合，这就是所谓的三合一工艺，这种工艺可以削减接的，所以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。与制造难度较小，但也要考虑与其他系统的配套。13从总体来看，PEMFC统，它不仅涉及到电化学反响，而且涉及了机械和电子掌握，技术难度大。目前，PEMFC比能低和在汽车上的携带问题。当前要解决的问题主要是本钱与CO允许值。多问题急需解决。氧；因此，氢燃料电池在氢燃料制取、储存及携带等方面以及非氢燃还需进一步提高。目前，车用燃料电池急需解决的关键问题如下。目前，车用燃料电池急需解决的关键问题如下。提高车用燃料电池单位质量(或体积)、电流密度及功率，提高动力车辆所必需的快速起动和动力响应的力量。PEMFC主要的技术争论方向如下。①聚合物电解质：深入争论聚合物电解质中的传导和集中机理，14片。同时开发可在高温(200CO极催化剂的毒害，并提高废热的回收利用率。高性能、低造价的电极催化剂。③电极构造：从微观及分子角度争论构成电极构造的材料特性、构造和性能之间的关系。④其它方面：对于像压缩机、泵、热交换器、重整装置、选择氧化器等的系统元件都要在材料、体积及应用性能方面进展优化争论；减小体积和质量，以便装入汽车等动力装置有限的使用空间。必需开