燃料电池汽车的介绍
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燃料电池汽车的研究及应用现代交通给我们的生活带来了便利,也给地球环境造成了严重的污染。
世界能源的争夺和资源的枯竭使得人类开始寻找能源替代品。
因此,发展燃料电池汽车是一个既经济又环保的选择。
本文将从燃料电池汽车的定义、工作原理、优缺点、应用现状和未来前景等方面进行介绍。
一、燃料电池汽车的定义燃料电池汽车,简称FCV,是以燃料电池为能源发动机,通过制造水和电能来驱动发动机,实现汽车运行的一种清洁型绿色能源汽车。
其最关键的部件是燃料电池,由电化学反应将氢气和氧气转化成电能或者直接将氢气化学反应产生的热能转化成动能。
二、燃料电池汽车的工作原理燃料电池汽车是一种通过化学反应转换能量的汽车。
与传统的燃油汽车不同,燃料电池汽车的燃料是氢气,氧气是氧化剂。
燃料电池通过电化学反应将氢气、氧气反应生成水,将化学能转化为电能,然后利用电能带动电机驱动汽车。
这样既不会产生废气,又不会产生二氧化碳等人类需要减少的有害气体。
三、燃料电池汽车的优缺点1. 优点(1)零排放:使用氢气作为燃料,电化学反应后产物只有水,不会产生一氧化碳、二氧化碳等有害物质,达到零排放的效果。
(2)高效节能:燃料电池驱动汽车时,转化效率高达50%-60%,相对于传统汽车完全燃烧的发动机效率高了一倍。
(3)长续航:燃料电池汽车的可行驶里程可以达到500-700公里,可以满足大部分人的使用要求。
2. 缺点(1)技术难度高:燃料电池的核心部件是燃料电池堆,必须保证对氢气的纯度和温度都有很严格的要求,技术难度较大。
(2)氢气贮存成本高:氢气的贮存需要经过特别的氢气充电站,建立起充电站的成本很高。
四、燃料电池汽车的应用现状目前,燃料电池汽车通常是由汽车公司制造的电动汽车转化而来。
市场上已经有了许多燃料电池汽车,如丰田的Mirai、本田的Clarity、奔驰的GLC F-CELL等。
全球已经有多个国家和地区开始建设氢气充电站,如日本、韩国、美国和欧洲等。
针对燃料电池技术的研究和开发已经是全球关注的焦点。
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。
燃料电池的化学反应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倍,因此从能源的利用和环境保护方面,燃料电池汽车是一种理想的车辆。
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。
单个的燃料电池必须结合成燃料电池组,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、减少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三、燃料电池电动汽车的现状与发展燃料电池以其特有的燃料效率高、比能量大、比功率大、供电时间长、使用寿命长、可靠性高、噪声低及不产生有害排放物NO2等优点正在引起世界各国的注意。
与内燃机汽车相比,氢燃料电池电动汽车有害气体的排放量减少99%,CO2的生成量减少75%,电池能量转换效率约为内燃机效率的2.5倍。
这种电池将有可能成为继内燃机之后的汽车最佳动力源之一。
近年来一些厂家,如戴姆勒-克莱斯勒、丰田、通用、本田、日产、福特等公司都开发了自己的燃料电池电动汽车(FCEV)。
汽车界人士认为FCEV是汽车工业的一大革命,是21世纪真正的纯绿色环保车,是最具实际意义的环保车种。
1.燃料电池电动汽车的发展慨况20世纪60年代和70年代,美国首先将燃料电池用于航天,作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研究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研究。
在北美,各大汽车公司加入了美国政府支持的国际燃料电池联盟,各公司分别承担相应的任务,生产以新的燃料电池作动力的汽车。
燃料电池汽车技术要求
燃料电池汽车是一种使用燃料电池作为动力源的电动汽车。
以下是燃料电池汽车的一些技术要求:
1. 燃料电池系统:燃料电池系统是燃料电池汽车的核心部件,它由氢气供应系统、氧气供应系统、燃料电池堆和控制系统等组成。
燃料电池堆是由多个燃料电池单元组成的,每个单元由阳极、阴极和电解质组成。
燃料电池系统的性能和效率直接影响燃料电池汽车的性能和续航里程。
2. 氢气储存技术:氢气储存是燃料电池汽车的关键技术之一,它需要满足高能量密度、高安全性和长寿命等要求。
目前,常用的氢气储存技术包括压缩氢气储存、液态氢气储存和固态氢气储存等。
3. 动力系统控制技术:燃料电池汽车的动力系统控制技术需要实现对燃料电池系统、电机和电池等部件的协调控制,以实现最佳的能量利用效率和驾驶性能。
4. 车辆结构设计:燃料电池汽车的结构设计需要考虑到氢气储存和燃料电池系统的布局,以保证车辆的安全性和稳定性。
5. 氢气供应基础设施:燃料电池汽车需要建立完善的氢气供应基础设施,包括氢气制取、储存、运输和加注等环节。
总之,燃料电池汽车技术要求涉及到多个方面,需要在燃料电池系统、氢气储存、动力系统控制、车辆结构设计和氢气供应基础设施等方面进行不断的研究和创新,以提高燃料电池汽车的性能和市场竞争力。
新能源汽车介绍在当今的汽车市场中,新能源汽车正逐渐成为主流,引领着汽车行业的变革与发展。
新能源汽车,顾名思义,是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置),综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术,形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。
新能源汽车主要包括纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池电动汽车这三大类。
纯电动汽车完全依靠电池提供动力,没有内燃机。
这种车型具有零排放、低噪音、能源效率高等优点。
比如说特斯拉 Model 3,它的续航里程在一些版本中可以达到数百公里,满足了日常出行的需求。
然而,纯电动汽车也存在一些不足之处,比如续航里程焦虑,充电时间较长,以及电池成本较高等问题。
混合动力汽车则结合了内燃机和电动机,既能使用汽油或柴油,也能依靠电池驱动。
这种设计使得车辆在不同的工况下可以灵活切换动力源,从而提高燃油经济性和降低排放。
像丰田普锐斯就是一款非常成功的混合动力汽车,它在城市拥堵路况下可以依靠电动驱动,而在高速行驶时则由内燃机提供动力,有效地降低了油耗。
燃料电池电动汽车则是以氢气为燃料,通过燃料电池将氢气转化为电能来驱动车辆。
这种车型的排放物只有水,真正实现了零污染。
但目前燃料电池电动汽车面临着加氢基础设施不足、氢气成本较高等挑战。
新能源汽车的发展得益于多方面的技术进步。
首先是电池技术的不断提升。
电池的能量密度越来越高,使得车辆的续航里程不断增加。
同时,快速充电技术的发展也在逐渐缩短充电时间,提高了使用的便利性。
其次,电机和电控技术的进步使得车辆的动力性能和效率得到了显著提高。
此外,智能化技术在新能源汽车中的应用也越来越广泛,自动驾驶、智能互联等功能为用户带来了全新的驾驶体验。
与传统燃油汽车相比,新能源汽车具有诸多优势。
在环保方面,它们能够显著减少尾气排放,对改善空气质量、缓解温室效应起到积极作用。
在能源消耗方面,新能源汽车的能源利用效率更高,有助于降低对传统化石能源的依赖,保障国家的能源安全。
新能源汽车的分类与介绍随着社会的进步和环保意识的提高,新能源汽车作为一种环保、节能的交通工具逐渐受到人们的青睐。
在新能源汽车领域,不同类型的车辆有不同的特点和优势。
本文将通过对新能源汽车的分类与介绍,让读者更全面地了解各种新能源汽车的特点和适用场景。
**1. 电动汽车**电动汽车是目前新能源汽车中最为常见的一种,其主要动力来源于电池。
电动汽车分为纯电动汽车和混合动力电动汽车两种类型。
纯电动汽车只依靠电能驱动,零排放,无污染,是最为环保的汽车类型。
而混合动力电动汽车不仅可以依靠电能驱动,还可以通过内燃机发动机发电来辅助驱动,解决了电池续航里程较短的问题。
电动汽车在城市通勤和短途旅行中表现出色,受到了越来越多消费者的喜爱。
**2. 燃料电池汽车**燃料电池汽车是一种利用氢气和氧气在燃料电池内产生化学反应来产生电能驱动电动机的车辆。
燃料电池汽车的优点是续航里程长,加氢快速,零排放。
相较于电动汽车,燃料电池汽车的加油速度更快,使用更加便利。
不过,燃料电池汽车的加氢基础设施还不够发达,使得其在市场上的普及程度相对较低。
**3. 混合动力汽车**混合动力汽车是一种集传统内燃机和电动机于一身的汽车,可以灵活切换使用两种动力源。
混合动力汽车在启动、加速、爬坡等需要大功率输出时会使用内燃机,而在低速行驶、匀速巡航、减速停车时则会使用电动机。
这种灵活的能源补充方式使得混合动力汽车在省油、环保的同时也具有良好的动力性能。
**4. 插电式混合动力汽车**插电式混合动力汽车是一种可以通过外部充电插座充电的混合动力汽车。
这类车型既可以通过内燃机发动机产生电力来驱动电动机,又可以通过外部电源对电池进行充电。
插电式混合动力汽车综合了纯电动汽车和混合动力汽车的优点,既拥有长续航里程又能够零排放。
这种车型适合城市通勤以及长途自驾旅行。
**5. 气动动力汽车**气动动力汽车利用压缩空气驱动发动机工作,是一种无排放、低碳、高效的汽车类型。
三、新能源汽车的类别及特点根据新能源汽车的定义,我们可以认定的新能源汽车有很多种,随着新能源汽车的不断发展,其包含的范围也越来越广。
鉴于目前市场主流认识,从新能源的技术特点和车辆驱动原理上来分,一般将新能源汽车分为混合动力汽车(Hybird Electric Vehicle,HEV)、纯电动汽车(Battery Electric Vehicle,BEV)、燃料电池汽车(FuelCell Electric Vehicle,FCEV)和燃气汽车、生物燃料汽车以及其他能量形式驱动的汽车。
以下做简要介绍。
(一)纯电动汽车纯电动汽车(Battery Electric Vehicle,BEV),顾名思义就是纯粹靠电能驱动的车辆。
它必须使用专用充电桩或者特定的充电场所进行充电才能行驶。
典型的例子是特斯拉。
它的优点是结构简单,保养项目少,使用成本低,缺点是电池的续航里程和电池寿命较短,温度对电池容量的影响非常大,充电的便利性也不好。
由于电能的来源广泛,在未来还会有更清洁的电能产生,因此纯电动车是未来的最终发展趋势。
电动汽车无内燃机汽车工作时产生的废气,不产生排气污染,对环境保护和空气的洁净是十分有益的,几乎是“零污染”。
众所周知,内燃机汽车废气中的CO、HC及NOX、微粒、臭气等污染物形成酸雨酸雾及光化学烟雾。
电动汽车无内燃机产生的噪声,电动机的噪声也较内燃机小。
电动汽车的研究表明,其能源效率已超过汽油机汽车。
电动汽车停止时不消耗电量,在制动过程中,电动机可自动转化为发电机,实现制动减速时能量地再利用。
图1-3-1纯电动汽车典型结构图(二)混合动力汽车混合动力汽车(Hybird Electric Vehicle,HEV)指的是至少拥有两种动力源,使用其中一种或多种动力源提供部分或者全部动力的车辆。
从目前世界范围内的整个形势来看,日本是电动汽车技术发展速度最快的少数几个国家之一,特别是在发展混合动力电动汽车方面,日本居世界领先地位。
燃料电池汽车参数燃料电池汽车是一种装载了燃料电池的电动汽车。
它的主要特点是使用氢气作为能源,经过燃料电池反应产生电能驱动电机实现汽车的行驶。
相比于传统的内燃机汽车,燃料电池汽车具有零排放、低噪音、高能效等特点。
本文将介绍燃料电池汽车的参数。
1. 车身尺寸燃料电池汽车的车身尺寸一般与普通汽车相当,目前市场上常见的燃料电池汽车车身尺寸多在4米到5米之间,宽度在1.8米左右。
2. 质量和载重燃料电池汽车的质量主要由电池和氢气储存罐等设备决定,因此相比传统的内燃机汽车,燃料电池汽车往往较为轻盈。
其载重一般在500kg左右。
3. 动力系统燃料电池汽车的动力系统主要由燃料电池、电机以及电子控制系统等组成。
燃料电池是燃料电池汽车的核心部件,它将氢气和氧气上的电化学反应转化为电能来驱动电机。
电机则是直接通过电能来驱动车轮转动的装置。
电子控制系统则起到监测和控制动力系统运行的作用。
4. 电池类型和容量燃料电池汽车的电池选择一般分为两种:质子交换膜燃料电池(PEMFC)和固体氧化物燃料电池(SOFC)。
PEMFC是目前最为常见的一种电池类型。
其电池容量一般在60kW到120kW之间,能够提供足够的能量来驱动汽车行驶数百公里。
5. 续航里程燃料电池汽车的续航里程一般在300km以上,有些车型甚至能够达到500km以上。
相比传统的电动汽车,燃料电池汽车的续航里程更为可靠和稳定,而且加注氢气所需时间较短,用户的使用体验也更佳。
6. 最高车速燃料电池汽车的最高车速一般在150km/h左右,这是由于其动力系统的特性所致。
虽然较普通汽车略为降低,但也能够满足大部分的行驶需求。
7. 加注氢气时间燃料电池汽车的加注氢气时间一般在3到5分钟之间,相比于传统的电动汽车快速充电所需的时间较长。
目前,世界上已经建成了大量的氢气加注站,未来也有望进一步扩大规模,推动燃料电池汽车的应用普及。
总结:燃料电池汽车相比传统的汽油车和电动汽车具备明显的优势,其参数表现也越来越适应人们的生活需求。
燃料电池的应用领域1. 介绍燃料电池是一种能够将化学能直接转化为电能的装置,它的主要原理是通过氧化还原反应将燃料和氧气直接转化为水和电能。
由于燃料电池具有高能量转化效率、低碳排放等优点,被广泛应用于各个领域。
2. 交通运输领域2.1 汽车燃料电池汽车是一种使用燃料电池作为动力源的汽车,它可以利用氢气作为燃料产生电能驱动车辆。
与传统内燃机汽车相比,燃料电池汽车具有零排放、噪音低、能量高效等优点,可以显著减少对环境的污染。
目前,燃料电池汽车已经在一些发达国家开始商业化运营,并且得到了消费者的认可。
2.2 公共交通工具除了个人乘用车辆,燃料电池还可以应用于公共交通工具,如公交车、出租车、轮渡等。
这些交通工具通常需要长时间连续运行,对动力系统的可靠性和稳定性要求较高。
燃料电池在这些公共交通工具中具有节能、环保的优势,可以减少对化石燃料的依赖,降低车辆运营成本。
2.3 船舶燃料电池还可以应用于船舶领域。
传统的船舶动力系统主要依赖于柴油引擎,因此产生大量的尾气排放。
而燃料电池可以提供清洁的能源,有效减少船舶对环境的污染。
一些国家已经开始在城市内河流、湖泊等水域中推广使用燃料电池船舶。
3. 电力领域3.1 分布式能源系统燃料电池可以与其他可再生能源(如太阳能、风能等)相结合,构建分布式能源系统。
在这种系统中,燃料电池可以作为能量的储存装置,将多余的能量转化为氢气,并在需要时利用燃料电池产生电能。
这样可以解决可再生能源波动性大、不稳定的问题,提高能源利用效率。
3.2 独立供电系统燃料电池还可以应用于需要独立供电的场景,如远离城市的偏远地区、野外工地、紧急救援等。
燃料电池具有快速启动、长时间连续供电的能力,可以为这些地区或场景提供稳定可靠的电力供应。
4. 工业领域4.1 通信基站通信基站通常需要长时间运行,对电力供应的要求较高。
传统的柴油发电机具有噪音大、排放量大等问题,而燃料电池作为通信基站的备用电源可以有效解决这些问题,提供清洁、可靠的电力供应。
名词解释燃料电池汽车燃料电池汽车(Fuel Cell Vehicle,简称FCV)是一种使用氢气作为主要能源,通过燃料电池产生电能驱动电动机的新能源汽车。
与传统的内燃机汽车和电动汽车相比,燃料电池汽车具有零排放、高能效、快速充电等优点,被认为是未来汽车发展的重要方向之一。
燃料电池汽车的核心部件是燃料电池,它是一种将化学能直接转化为电能的装置。
燃料电池的工作原理是通过氢气与氧气在催化剂的作用下发生氧化还原反应,产生电能和水。
这个过程不涉及燃烧,因此不会产生二氧化碳等温室气体排放,对环境友好。
燃料电池汽车的动力系统主要由燃料电池堆、电动机、能量管理系统等组成。
燃料电池堆是由多个燃料电池单元串联而成,可以提供足够的电能驱动电动机。
电动机则是将电能转化为机械能,驱动汽车行驶。
能量管理系统负责控制燃料电池堆的工作状态,保证汽车在不同工况下的能量需求。
燃料电池汽车的优点主要体现在以下几个方面:1. 零排放:燃料电池汽车使用氢气作为燃料,排放物仅为水,无二氧化碳等温室气体排放,有利于环境保护。
2. 高能效:燃料电池的能量转换效率远高于内燃机,一般可达40%以上,而内燃机的效率通常在20%-30%之间。
3. 快速充电:燃料电池汽车的氢气加注时间与燃油车加油时间相当,一般在3-5分钟内即可完成,远快于电动汽车的充电时间。
4. 长续航里程:燃料电池汽车的续航里程可与传统燃油车相媲美,一般可达500-700公里。
5. 适应性强:燃料电池汽车可在各种气候条件下正常工作,不受低温、高温等极端天气影响。
然而,燃料电池汽车也存在一些挑战和问题,如氢气储存和运输的安全性、燃料电池的成本和寿命、氢能基础设施的建设等。
为解决这些问题,各国政府和企业正加大投入,推动燃料电池汽车的研发和应用。
随着技术的不断进步和成本的降低,燃料电池汽车有望在未来实现大规模推广和应用。
燃料电池汽车的介绍∙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,直接变成电能或的。
它的最大特点也在于此,能量转换效率不受“卡诺循环”的限制,其能量转换效率可高达60%~70%,实际使用效率则是普通内燃机的2倍左右。
燃料电池的化学反应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倍,因此从能源的利用和环境保护方面,燃料电池汽车是一种理想的车辆。
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。
单个的燃料电池必须结合成燃料电池组,以便获得必需的动力,满足车辆使用的要求。
燃料电池汽车的优点∙与传统汽车相比,燃料电池汽车具有以下优点:1、提高了燃烧效率。
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、零排放或近似零排放。
6、运行平稳、无噪声。
燃料电池汽车的关键技术∙电动汽车的关键技术包括电动技术、自动化技术、电子技术、信息技术及化学技术,虽然能源是最首要的问题,但是车身结构、电力驱动以及能源管理系统的优化同样至关重要。
与内燃机车相比,电动汽车的行驶里程较短,因此为了尽可能地利用车载的储存能量,必须选用合适的能量管理系统。
可以在汽车的各个子系统安装传感器,包括车内外温度传感器、充放电时间的电流电压传感器、电动机的电流电压传感器、车速传感器、加速度传感器及外部气候和环境传感器。
能量管理系统可实现9 个功能:1)优化系统能量流;2)预计所生的能量来估计还能行驶的路程;3)提供参考以便进行有效操作;4)直接从制动中获取能量存入储能元件,例如:蓄电池;5)根据外界的气候调节温度控制;6)根据外界环境调节灯光亮度;7)估计合适的充电算法;8)分析能源,尤其是蓄电池的工作记录;9)诊断能源的任何不恰当或者无效的操作。
把能源管理系统和导航系统结合起来,就可以规划能源效率的路径,锁定充电站的位置并可以根据交通状态预测可行驶里程。
总之,能源管理系统综合了多功能、灵活和可变的显着优点,从而可以合理利用有限的车载能源1 燃料电池同电化学电池相比,燃料电池的显着优点在于燃料电池电动汽车可达到与燃油车一样的续驶里程,这是因为燃料电池电动汽车的行驶里程仅与燃料箱中的燃料多少有关,而与燃料电池的尺寸无关。
实际上,燃料电池的尺寸仅与电动汽车的功率需求水平有关。
燃料电池的优点:1)反应物加料时间远远短于电化学电池的充电时间(机械充电式电池除外);2)使用寿命长于电化学电池并且电池维护工作量更小。
同普通电池相比,燃料电池是一个能量生成装置,并且一直产生能量直至燃料用尽。
燃料电池的优越性有:1)高效率地把燃料转化为电能;2)工作安静;3)零排放或者低排放工作;4)产生的剩余热量可以再利用;5)燃料补充迅速,燃料易于获得;6)工作持久可靠。
燃料电池电动汽车是汽车、电力拖动、功率电子、自动控制、化学电源、计算机、新能源及新材料等工程技术中最新成果的集成产物。
因此,燃料电池电动汽车的开发和产业化需要解决诸多关键技术,如燃料电池、电动机控制、车身和底盘设计、测试技术及系统优化等。
2 燃料电池新技术燃料电池是利用氢和氧的电化学反应来产生清洁能源的,它不会产生 CO2。
但是,由于受到氢储存技术的限制,目前由燃料电池驱动的汽车样机和示范模型最高行驶距离仅能达到322 km。
在标准的温度和压力下,如要存储足够的氢达到483 km的行驶距离,就需要一个体积相当于双层巴士大小的机载燃料电池;而其他方法如将氢气压缩储存在钢瓶里或将液化的氢气存储在罐里等,均因质量和体积问题无法实用。
英国UK-SHEC 项目组的研究人员,尝试将氢以更高的密度储存,使电池质量控制在可接受的范围内。
他们采用“化学吸附”方法,将气体分子吸入固体化合物的晶格间,在需要时再将其释放出来。
现在,研究人员已研制出一系列氢化锂化合物,能很好地满足上述要求。
该项目协调人、英国牛津大学的彼得·爱德华兹教授说,“这是燃料电池行业和交通运输部门期待已久的突破,这项关键性的突破将使燃料汽车在未来10 年内大量生产和应用成为可能。
3 驱动电机技术为了使车辆一次加够燃料后行驶更多里程,以及最大限度地利用氢能源以及尽可能减小车辆改装后的整备质量,这就要求电力驱动系统有高的效率和功率质量比。
驱动电机应向着大功率、高转速、高效率和小型化方向发展。
当前驱动电机主要有感应电动机(IM)和磁无刷电动机(PMBLM),特别是永磁无刷电动机具有较高的功率密度和效率、体积小、惯性低和响应快等优点,在电动汽车方面有着广阔地应用前景。
在设计和选择驱动电机时应保证电机的转矩 / 转速特性与整车负载特性匹配良好,电机转矩的动态性能好,以及恒速、恒功率和变工况都应当有较高的效率。
4 电子控制技术与传统汽车相同,电子控制在燃料电池汽车的发展中也将起着越来越重要的作用。
汽车的各种操纵系统都会向着电子化和电动化的方向发展,实现“线操控”即用导线代替机械传动机构,如“导线制动”和“导线转向”等。
现有的12V 动力电源已满足不了汽车上所有电气系统的需要,而42 V 汽车电气系统新标准的实施,将会使汽车电器零部件的设计和结构发生重大的变革;同时,机械式继电器和熔丝式保护电路也将随之淘汰。
燃料电池的特性有其自身的特点:1)电压低,电流大;2)输出电流会随温度的升高而升高,输出电压会随输出电流的增大而下降;3)从开始输出电压、电流到逐渐进入稳定状态,停留在过渡带范围内的动态反应时间较长。
正是由于以上特点,大多数电器和电机难以适应其电压特性,所以必须和DC/DC 变换器和DC/AC 逆变器配合使用,需要对燃料电池系统进行大量的功率调节以保证电压的稳定。
5 整车系统优化技术燃料电池电动汽车的整车系统是涉及多学科技术的复杂系统,其性能受到多学科相关因素的影响,因此,必须在充分考虑各影响因素的基础上,对整车系统进行优化,可以改进燃料电池电动汽车性能和降低整车的设计和制造成本。
整体化设计理念中,材料的轻量化和空气动力学的充分利用被放在了最重要的位置。
因为汽车在行驶过程中,燃料消耗所产生的能量中,只有小部分是真正被用来推动汽车和乘客,而大部分的能量都通过热量的损失、滚动阻力、空气阻力及控制系统的低效率等被消耗掉,其间,汽车本身的质量和空气动力学因素起着很重要的作用。
在整体化设计过程中,强调质量的减轻,即轻量化的车身需要更轻的底盘组件和更小的动力总成,而此组件的相互联系和组合小,但可以减小体积和减轻质量,甚至可以摒弃原先组件,进一步减轻系统的质量。
燃料电池汽车的相关厂商戴姆勒、福特汽车、通用汽车、本田、现代汽车、起亚汽车、雷诺日产和丰田汽车已经联合签署了关于燃料电池车的开发和市场进入等发展方向在内的基本意向书。
为了燃料电池车的普及,这次联合签署的意向书的主要目的是支援氢供给技术设备的建设。
这些汽车厂商已经积蓄了很多燃料电池方面的技术,而通过达成一致的发展意向,全球在零排放的燃料电池汽车的量产实用化上,又向前迈出了一大步。
这次署名的各汽车厂商,估计都在2015 年以后,将多种燃料电池车商品化,并以在全世界普及数十万台燃料电池车为目标。
当然由于各个厂商在商品化和市场进入时期等方面的战略各有不同,所以,有的厂商可能在2015 年以前就提前进入市场。
德国戴姆勒―奔驰公司――该公司计划以现有的“B 级”为原型,从09年底开始少量生产,2010年投入欧洲及美国市场。
虽然奔驰公司表示,到2014 年该公司可以达到3000 辆氢燃料汽车的年产能,但也有专家表示,到2014 年全德能有500 至1000 台车投入运行就不错了。
奔驰B 级F―CELL 续航能力达400 公里外形特征:它的外观保留了奔驰B级原形车的样子,是一款豪华的运动休旅车。
动力特点:据了解,这款车预计今年年底上市。
该车搭载氢燃料电池驱动系统,只需加注氢燃料通过车内装置迅速转化成电能,加满氢燃料的过程仅需 3 分钟。
设计师把它的氢燃料罐和燃料电池设计成独特的夹层结构,这样就能大大节省车内空间。
该车加满燃料的续航能力达400 公里,百公里耗能相当于3.3 升汽油。
它的最大功率为136 马力,最高时速为170km/h,燃料转化为电能的过程不会产生任何污染,排出的只是水。
丰田――丰田汽车曾宣布与美国萨凡纳河国家实验室(SRNL:Savannah River Natial Laboratory)以及可再生能源实验室(NREL:National Renewable Energy Laboratory)共同实施了燃料电池车“Highlander FCHV-adv”的公路实验。
实验结果表明,该车的续航距离可达到693km。
丰田Mark X Zio 氢燃料电池车该车充满燃料可行驶780 公里,燃料效率是双燃料车的两倍,是传统汽油车的3 倍,它的最高时速可达160 公里/小时,百公里加速为7 秒。
上市时间2014 年。
本田――开发燃料电池车有概念车“PUYO”,最早商品化的燃料电池车FCX Clarity,虽然因成本过高的问题在市面上很少能够见到,但它的名声早已远播天下了。
在08 年夏天本田便向北美市场租售2009 款本田FCX Clarity 燃料电池车,36 月租期,每月600 美元的租赁价格让人不禁感觉到燃料电池车也许并不遥远,但是本田只计划租赁100至200 辆左右的本田 FCX Clarity 燃料电池车,而大多数机会将会属于政客、娱乐名星和一些社会名流。
将每辆价值上百万美元的 FCX Clarity 燃料电池车低价租赁出去,本田此举更多的是在于社会影响,而非经济利益。
本田FCX Clarity燃料电池车新一代的燃料电池汽车 FCX Clarity 以本田独创的燃料电池堆“V Flow FC Stack”技术为核心,实现了燃料电池车所特有的抢眼设计,划时代的外观线条,以及超凡的驾驭感觉。
不仅实现了超级的清洁性,而且还赋予了燃料电池车独特的新价值和新魅力。
马自达――马自达一直在进行燃料电池开发计划。
近期,马自达开发出以氢气为燃料的内燃机,绕开高成本的燃料电池同样实现零排放的最终目标。
但是续驶里程过短和氢气成本高的阴影仍然笼罩在氢发动机汽车之上。
此外,马自达向岩谷产业公司交付了氢燃料混合动力车“Prem acy Hydrogen RE Hybrid”。
岩谷产业和新日本石油等公司在北九州市共同经营氢燃料加气站,岩谷产业将把这些新车作为九州地区的工作用车。
这是该款车型首次登陆九州,月租费为42 万日元(约合人民币3.1万元)。
混合动力型Prem acy 的可使用汽油或氢燃料,并配备了电动马达。