北京燃料电池发动机系统企业

燃料电池发动机（Fuel Cell Engines）是一种将氢气和氧气通过电化学反应直接转化为电能的发电装置。其过程不涉及燃烧，无机械损耗，能量转化率高，产物只为电、热和水，运行平稳，噪音低。被称为“环保发动机”。燃料电池发动机，将氢和氧经过电化学反应将化学能转变成电能的发动机系统。一般包括燃料电池堆、气体输配和回收系统、散热和加湿系统、监测和控制系统、氢气安全系统、辅助电源、电能输出系统。可用于车辆、航空航天和水下等装置的驱动动力电源和辅助动力。目前，有5种已知的燃料电池类型。其名称与采用的相应的电解质有关。氢能技术的未来发展将面临来自传统燃料和其他替代能源的竞争。北京燃料电池发动机系统企业

氢燃料电池车，就是使氢或含氢物质与空气中的氧在燃料电池中反应产生电力推动电动机，由电动机驱动的车辆。氢燃料电池车通过化学作用发电产生电能，更像是一个“发电厂”。氢燃料电池车是以氢燃料电池产生的电能为电动机供电，以电动机做的功作为动力的。燃料电池工作电压迅速升高时，碳载体表面的铂催化剂会发生溶解，当工作电压降低时铂催化剂又会沉积下来，反复的电压波动带来催化剂的团聚，造成燃料电池催化剂活性表面积的下降，从而造成性能的下降。希望燃料电池的工作状态是在较高效率点附近。如下图所示，我们从氢气发电效率的角度看，希望至少是在40%以上的区域去利用，否则发电效率低。扬州氢能源实训室建设收费氢气在未来的能源结构中具有重要的战略地位，将推动可持续发展的实现。

鼓泡法加湿是在燃料电池进气口前加入一个盛有蒸馏水的装置，此方法通过调节进入燃料电池气体的流量、蒸馏水的温度和液面高度来改变加湿量。液态水喷射加湿装置由两个部分组成:高压喷射室和膨胀室。该装置是把水直接喷入燃料电池堆的气体导流板或进气管路中，水喷入后在气体管路中形成雾状，当这股混合气体遇到燃料电池本身的反应热时，水雾就能迅速蒸发。此加湿装置是通过调节加湿气体的流量、喷射水的压力来改变加湿量的大小。利用电池尾气对燃料电池堆的氧化剂(还原剂)进行增湿,温暖潮湿的尾气(液态水)通过膜的一侧，然后在浓度差的作用下扩散到膜的另一侧，之后蒸发至电池反应气中。

除电堆以外，燃料电池发动机还需要一系列辅助系统才能实现其功能。其中控制系统通过高精度调节反应气体的压力及流量等使得电堆中的反应始终维持在输出功率、温度、湿度均合适的水平，保证发动机稳定可靠工作；氢气和空气供给系统是为电堆提供合适压力、温度、湿度、流量的氢气与空气；水热管理系统用于保持燃料电池内部水平衡和热平衡。此外，燃料电池发动机系统配备由车载高压储氢瓶和配套阀件组成的车载氢系统用于储存燃料，以及用于实现燃料电池与整车高压之间解耦的DC/DC变换器。根据《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》，氢能将成为中国能源体系重要组成部分，2050年能源体系中占比约10%，氢气需求量达6000万吨，加氢站10000座以上，氢燃料汽车产量达500万辆/年，行业发展前景广阔。氢气车的运行成本相对较低，更适合长途出行和物流配送等领域的应用。

燃料电池发动机系统主要由燃料电池发动机、电压变换器（DC/DC）、车载氢系统等构成，其中燃料电池发动机主要部件包括电堆、发动机控制器、氢气供给系统、空气供给系统等。相较于传统燃油车或纯电动汽车动力系统，燃料电池发动机系统结构较为复杂。燃料电池电堆是发动机系统的关键部件，是氢气和氧气发生电化学反应及产生电能的场所。鉴于单个燃料电池单元输出功率较小，实践中通常通过将多个燃料电池单元以串联方式层叠组合构成电堆来提高整体输出功率。因此，电堆是由双极板与膜电极交替叠合，各单体之间嵌入密封件，经前、后端板压紧后用螺杆拴牢，构成的复合组件。制氢过程中利用可再生能源可以实现清洁的能源生产。北京燃料电池发动机系统企业

氢气燃料电池技术是一种可持续的能源发展方向。北京燃料电池发动机系统企业

在应用前景方面，我国节能与新能源汽车产业规划提出：至2020年氢燃料电池汽车应用规模超过2万辆，2025年达到10万辆，2030年达到100万辆。据《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》统计，全国22个地区有60多项氢能开发政策。预计到2050年，氢能将至少占领10%在中国终端能源系统，其中氢燃料电池商用车到2050年将达到160万辆，市场份额将接近37%，氢燃料电池乘用车到2050年市场份额将超过14%。这一系列的预测表明，氢燃料电池汽车的应用前景十分广阔。氢燃料电池客车将成为真正意义上的高效、清洁汽车，这是减少碳排放、节约化石燃料应用的重要手段，氢燃料电池的应用将有效改善人类生活空气质量，对环境保护及经济的可持续发展有重要意义。北京燃料电池发动机系统企业

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