燃料电池PPT课件

采用直流或交流电动机，根据车 辆需求选择合适的功率和转速范 围。
变速器
02
03
控制系统
根据车辆行驶需求，配备适当的 变速器以调节电动机的转速和转 矩。
对电动机进行精确控制，实现车 辆的加速、减速和制动等操作， 确保驾驶安全。
03
燃料电池电动汽车的关 键技术
燃料电池技术
燃料电池技术是燃料电池电动 汽车的核心技术，它能够将氢 气和氧气通过化学反应转换成
燃料电池电动汽车
目录
• 燃料电池电动汽车简介 • 燃料电池电动汽车的工作原理 • 燃料电池电动汽车的关键技术 • 燃料电池电动汽车的应用与市场前景 • 结论
01
燃料电池电动汽车简介
燃料电池电动汽车的定义与特点
定义
燃料电池电动汽车是一种使用燃料电 池作为动力源的电动汽车，通过燃料 电池发电来驱动车辆行驶。
电机与电控技术的进步可以提高燃料电池电动汽车的效率和性
03
能，降低噪音和振动，提高乘坐舒适性。
04
燃料电池电动汽车的应 用与市场前景
燃料电池电动汽车的应用领域
城市客车
燃料电池电动汽车适合在 城市公交系统中使用，提 供零排放的公共交通方式 。
出租车
燃料电池电动汽车也可用 于城市出租车服务，减少 对环境的污染。
特点
燃料电池电动汽车具有高效、环保、 长续航里程等优点，同时相比传统燃 油车减少了尾气排放和噪音污染。
燃料电池电动汽车的发展历程
早期探索阶段
20世纪60年代开始，人们开始探 索燃料电池技术应用于汽车领域 ，但由于技术限制和成本问题，
进展缓慢。
研发阶段
20世纪90年代开始，各大汽车制 造商开始加大燃料电池电动汽车的 研发力度，取得了一些重要突破。

料 的
✓ 与电解质热膨胀匹配，不发生化学反应；
要
✓ 具有多孔结构，从而保证反应气体的输运；
求
✓Байду номын сангаас对阳极的电化学反应有良好的催化活性。
➢ 常用的阳极催化剂有Ni、Fe、Co、Pt等，其中金属Ni具有高 的活性、价格低的特点，应用最广泛。
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➢ 阳极极主要由两种材料组成：一是金属；第二种对大部分 电池来说是和电解质相同的材料。
➢ 每个单电池从内到外由多孔支撑 管、空气电极、固体电解质薄膜 和金属陶瓷阳极组成。
➢ 多孔管起支撑作用，并允许空气 自由通过，到达空气电极。
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管式结构固体氧化物燃料电池组 （a）单体电池； （b）单电池间的1连3 接
➢ 管式SOFC的优点：
✓ 单电池间的连接体设在还原气氛一侧，这样可使用廉价金属材料 作电流收集体。
➢ 1937年Baur和Preis首次操作固体氧化物燃料电池，其工 作温度为1000℃。自此，固体氧化物燃料电池取得了很大 的进展。
➢ 固体氧化物燃料电池主要为管式、平板式、瓦楞式和其它 新型结构。
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管式SOFC
➢ 管型SOFC电池组由一端封闭的管 状单电池以串联、并联方式组装 而成。
• 1997年12月，西门子西屋公司在荷兰安装了第一组100kW管状SOFC系统， 截止到2000年底关闭，累计工作了16612小时，能量效率为46%。
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CHP100kW Siemens Generator
（6）可使用多种燃料，包括直接使用碳氢化合物；
（7）不要求外围设备条件，诸如不需要湿度控制、空气调节等。

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其他储氢方法 配位氢化物储氢 有机物储氢 玻璃微球储氢 地下储氢
物理吸附储氢
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10.4 燃料电池的基本原理
燃料电池的特点 燃料电池的能量转换效率高，不受卡诺效率限制。 清洁、环保。燃料电池不需要锅炉、汽轮机等大型设备、 没有SO x、NO x气体和固体粉尘的排放。 可靠性和操作性良好，噪声低。 所用燃料广泛，占地面积小，建厂具有很大灵活性。
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2
氢气燃烧的特点 发热值高； 点燃快，燃点高，燃烧性能好,燃烧效率高； 是一种清洁燃料。
一次能源
太阳能 风能
生物质能 地热能 海洋能
制氢
二次能源 氢气
发电
池燃 料 电
水电 解
电力
用户
图10-1 未来能源结构体系的展望
.
3
10.2 氢的制备
通常所指的氢能，指游离的分子氢H2所具有的能量。虽 然地球上氢元素含量十分丰富，但是游离的分子氢却十分的稀 少。大气中游离的H2仅有二百万分之一。 Nhomakorabea.
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液态储存
将氢气冷却到20K左右，氢气将被液化，体积大大缩小， 然后储存在绝热的低温容器中。液态氢的体积含能量很高， 常温、常压下液氢的密度为气态氢的845倍，液氢的体积能 量密度比高压气态贮存高好几倍，已在宇航中作为燃料获 得应用。
氢气液化装置主要包括加压器、换热器、膨胀机和节流 阀。最常用的氢液化循环是林德（Linde）循环或节流循环。
电池反应
H 2O
Q
H
2
1 2
O2
.
图10-2 电解水制氢原理
6
热化学制氢
从水中制氢，也可以通过高温化学反应的方法进行。按照 反应中所涉及的中间载体物料，可以分成氧化物体系、卤化 物体系、含硫体系和杂化物体系四种反应体系。

请回答：
（1）Z2Y的化学式是
Na2O
。
（ 2 ） Z2Y2 与 X2Y 反 应 的 化 学 方 程 式 是
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2
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（3）如图所示装置，两玻璃管中盛满滴有酚酞溶液的ZW饱和溶液，C（Ⅰ）、 C（Ⅱ）为多孔石墨电极。
接通S1后，C（Ⅰ）附近溶液变红，两玻璃管中有气体生成。一段时间后（两 玻璃管中液面未脱离电极），断开S1，接通S2，电流表的指针发生偏转。此 时： C（I）的电极名称是 C（II）的电极反应式是 （填写正极或负极）； 负极
D： 氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化 剂全部储存在电池内的新型发电装置
考题2 （2005广东）一种新型燃料电池，一极通 入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化 钇（Y2O3）的氧化锆（ZrO2）晶体，在熔融状态 BC 下能传导O2—。下列对该燃料电池说法正确的是 （ ）
A．在熔融电解质中，O2— 由负极移向正极
(2)当分别通入C2H2和O2时： ①正极反应：_______________； ②负极反应：_______________； ③电池总反应：_______________； ④溶液pH的变化：_______________．
(3)当分别通入Al(g)和Cl2时：
①正极反应：_______________；
②负极反应：_______________；
③电池总反应：_______________；
④溶液pH的变化：_______________．
高考考情分析：
关于电化学的内容是历年高考的重点知识 之一，在高考试题中出现的概率较高。 高考考查的内容有： （1）原电池与电解池的电极判断，电极产 物分析及电极反应式和有关计算。 （2）原电池与电解的原理及应用。 （3）对几种新型电池的电极反应的认识和 书写。 近几年中，新型电池工作原理特别是燃料 电池成为高考命题的热点。本节主要对燃料电池 归纳如下：