宿迁燃料电池发动机系统开发

燃料电池系统指用于车辆、游艇、航空航天及水下动力设备等作为驱动动力电源或辅助动力,通过电化学反应过程将反应物(燃料和氧化剂)的化学能转化为电能和热能的系统。燃料电池系统原理如图3-1所示,整个燃料电池系统由燃料电池堆、空气供应子系统、氢气供应子系统、水热管理子系统、控制子系统组成。燃料电池堆是整个系统电化学反应的场所,其他子系统主要是相互协调确保燃料电池堆的电化学反应能够正常、高效可靠地工作。燃料电池堆由多个单体电池、隔板、冷却板、进气歧管等构成,是把富氢气体和空气进行电化学反应生成直流电,并同时产生热、水等其他副产物的总成。燃料电池堆由多个单体电池以串联方式层叠组合而成。将双极板与膜电极三合一组件 (MEA)交替叠合,各单体之间嵌入密封件,经前、后端板压紧后用螺杆紧固拴牢,即构成质子交换膜燃料电池堆。氢能技术可以成为能源转型的重要路径之一，减轻对传统化石燃料的依赖。宿迁燃料电池发动机系统开发

并联式的燃料电池混合动力系统的结构。这种构建通常在燃料电池和电机控制器之间安装了一个DC/DC变换器,燃料电池的端电压通过DC/DC变换器的升压或降压来与系统直流母线的电压等级进行匹配。这种系统与上述构架不同之处还在于,这种动力系统的设计没有考虑能量的回馈回收,因此系统虽然简单,但效率比较低下。尽管系统直流母线的电压与燃料电池功率输出能力之间不再有耦合关系,但DC/DC变换器必须将系统直流母线的电压维持在较适宜电机系统工作的电压点(或范围),对于交流电机驱动系统,通常还需要安装一个DC/AC转换器。目前这类构架系统只在一些小型或者实验的车上使用。徐州燃料电池发动机系统咨询使用氢气代替传统能源可以降低气候变化的影响。

工作环境温度范围：该指标是指燃料电池发动机可以非失效工作的环境温度范围｡环境温度主要对燃料电池发动机散热､进气温度等有很大影响｡工作海拔范围：该指标是指燃料电池发动机可以正常工作的海拔范围｡海拔影响进气压力,越高往往越会导致功率下降｡存储温度范围：燃料电池发动机在存储期间可能会经历诸如冻结/解冻循环,导致性能衰退,因此存储温度范围也体现了其对环境的适应性｡可靠性是指燃料电池发动机在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力,主要反映了燃料电池发动机持续稳定､正确工作的特性｡燃料电池发动机的可靠性在很大程度上决定了燃料电池汽车整车的可靠性｡这里主要参考传统发动机的可靠性评价指标｡机械标准中给出的评定指标是平均初次故障时间､平均故障间隔时间､当量故障率及由此得到的综合评定分数｡国家标准中规定要评定故障停车次数､初次故障的时间及平均故障时间｡

氢燃料电池系统是燃料电池汽车的“关键”，是一种将氢气与氧气通过电化学反应产生电能的零污染环保能量转化装置，其过程不涉及燃烧，无机械损耗，能量转换率高，产物只为电、水和热，零污染，低噪音。 该系统包括燃料供应子系统、空气供应子系统、水热管理子系统及监测与控制子系统等，主要系统部件包括：空气压缩机、增湿器、氢气循环泵/引射器、冷却散热器、系统控制器、单片巡检仪等。根据氢燃料电池系统输入输出要求以及系统设备特征，该系列燃料电池发动机系统实现了系统结构创新设计，完成了系统高度集成和较佳优化匹配。各项性能指标达到国内水平，并已通过国家检测中心的强制检测，已开展实际装车应用。适用于中重型卡车、城市和公路客车、特种车、乘用车等各类车型及各类船舶、农用机械、工程设备等领域。氢气在空间探测等领域的应用也有着普遍的前景。

常见的氢燃料电池有PEMFC（质子交换膜燃料电池）和SOFC（固态氧化物燃料电池)两类。由于SOFC属于高温燃料电池，需要在500℃以上的温度工作，并随之带来启动时间长，部件寿命短的问题，因此不太适宜应用于普通的汽车产品上。目前绝大多数情况下，提到的燃料电池汽车指的是采用了PEMFC技术（工作温度约70℃）的车型。虽然燃料电池被给予了厚望，但从目前的情况看燃料电池在性能、寿命、成本以及基础设施成熟度上都存在着不小的瓶颈，分别导致了“不好用”、“不耐用”、“用不起”、“用不了”的问题。加氢站的建设成本非常高，一个站点预计需要投入500万以上，投资回收期很长。短期内增多加氢站数量也是较为困难的。氢燃料电池技术可以提高汽车的能源利用效率。宿迁燃料电池发动机系统开发

氢气存储稳定性较高，是储存可再生能源的有效手段之一。宿迁燃料电池发动机系统开发

用作发动机燃料的氢气，可通过甲醇重整等方法获得。液态的甲醇便于被汽车加灌和配带；甲醇能从许多种植物或化工废料中提取，易于燃料站的设立；这些都有利于氢燃料在传统发动机上的应用。上世纪90年代，国内外相继有汽车厂研制出 100%燃烧甲醇的发动机。但这类发动机还停留在实验室阶段，没有大范围推广。主要是由于甲醇的雾化条件、燃烧特性、储能密度等与传统燃料汽油、柴油不完全相同，相应对发动机构造要求也不同。各能源按照储能密度大小排序为：汽油 > 甲醇 > 氢燃料电池 > 锂系电池 > 传统 Pb 电池。汽油的发热量是34778 k J，其能量密度约 13073 Wh·kg，远大于其它能源。因此，以汽油为燃料的汽车连续行驶里程大、加速性能和爬坡性能好。在氢燃料中混合一定汽油(或柴油)，可以充分利用汽油的高储能密度特性。宿迁燃料电池发动机系统开发

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