燃料電池系統的主要研究熱點包括:使用輕質材料,優化設計,提高燃料電池系統的比功率;提高PEMFC系統快速冷啟動能力和動態響應性能;研究具有負荷跟隨能力的燃料處理器;對電池或超級電容、氫氣存儲進行系統優化設計,提高系統的效率和調峰能力,回收制動能量等。 燃料電池系統除燃料電池本體(發電系統)外,還有一些周圍裝置,包括燃料重整供應系統、氧氣供應系統、水管理系統、熱管理系統、直流-交流逆變系統、控制系統、安全系統等。燃料重整供應系統,作用是將外部供給的燃料轉化為以氫為主要成分的燃料。如果直接以氫氣為燃料,供應系統可能比較簡單。若使用天然氣等氣體碳氫化合物或者石油、甲醇等液體燃料,需要通過水蒸氣重整等方法對燃料進行重整。而用煤炭作燃料時,則要先轉換為以氫和一氧化碳為主要成分的氣體燃料。用于實現這些轉換的反應裝置分別稱為重整器、煤氣化爐等。氫氣發電的效率高、排放少、無噪音等特點,可以被普遍應用。南京氫能源實訓室建設咨詢
氫燃料電池汽車由電動機驅動,因此被歸類為電動汽車。常見的縮寫是 FCEV,是“Fuel Cell Electric Vehicle”的縮寫,與 BEV 或“Battery Electric Vehicle”形成對比。氫燃料電池汽車與電動汽車不同,其自己發電不從外部電源充電的內置電池發電,而是擁有自己的高效動力裝置——燃料電池。在 FCEV 的燃料電池中,氫氣和氧氣產生電能并將能量引導至電動機中進而產生動能,這個過程發生了反向電解,其中氫與燃料電池中的氧發生反應。氫氣來自 FCEV 內置的一個或多個儲罐,而氧氣則來自環境空氣。這種反應的一結果是電能、熱量和水,它們通過廢氣以水蒸氣的形式排放。成都氫能技術服務多少錢使用氫氣代替傳統能源可以降低氣候變化的影響。
燃料電池發動機(Fuel Cell Engines)是一種將氫氣和氧氣通過電化學反應直接轉化為電能的發電裝置。其過程不涉及燃燒,無機械損耗,能量轉化率高,產物只為電、熱和水,運行平穩,噪音低。被稱為“環保發動機”。燃料電池發動機,將氫和氧經過電化學反應將化學能轉變成電能的發動機系統。一般包括燃料電池堆、氣體輸配和回收系統、散熱和加濕系統、監測和控制系統、氫氣安全系統、輔助電源、電能輸出系統。可用于車輛、航空航天和水下等裝置的驅動動力電源和輔助動力。目前,有5種已知的燃料電池類型。其名稱與采用的相應的電解質有關。
在開發燃料電池汽車中仍然存在著技術性挑戰,如燃料電池組的一體化,提高商業化電動汽車燃料處理器和輔助部汽車制造廠都在朝著集成部件和減少部件成本的方向努力,并已取得了明顯的進步。但與傳統的內燃機轎車相比,燃料電池電動汽車采用“燃料電池+電動機”來代替傳統車的“心臟”-發動機和燃油系統。燃料電池轎車的動力傳動系統發生較大的變化,主要表現在:電動機替代內燃機成為驅動動力源;離合器與扭轉減振器被省略;多擋變速器通常被替換為減速器。因此,燃料電池汽車的動力傳動系統總體得到簡化。但在行駛時,燃料電池是主要的動力來源,蓄電池為輔助能量來源。汽車需要的功率主要由燃料電池提供。可以說,車用燃料電池的選取,對于燃料電池汽車的性能至關重要。氫氣充電站建設是氫能技術推廣的重要環節。
氫氣子系統的主要噪聲源為氫氣循環泵或者電控噴氫閥引起的噪聲?其中氫氣環泵的噪聲主要是由于泵和支架之間的振動引起的低頻噪聲,可以通過修改氫泵橡膠彈性支架剛度特性,控制氫泵振動向車身板件的傳遞,達到降低噪聲的目的?電控噴氫閥的主要噪聲為管道內高壓氫氣的流噪聲以及噴射器本體電磁閥開關閉合的聲音?這兩種聲音都是通過空氣路徑和結構路徑傳播的,因此可以在噴射前后加裝消聲裝置,將噴射裝置與燃料電池發動機通過橡膠懸掛連接等方式達到降低噪聲的效果?電磁噪聲主要是由燃料電池系統中相關零部件上電機氣隙內的永磁磁場和電樞反應磁場相互作用,而產生徑向電磁力,由于徑向電磁力隨時間?空間發生變化,使電機殼體?定子鐵心等隨時間產生周期性變化的振動和噪聲?燃料電池系統中的電磁噪聲主要包括空壓機?冷卻水泵產生的低頻噪聲?處理措施:可以通過加強機械結構的低頻隔聲量降低電磁噪聲;采用共振吸收結構實現電磁噪聲的吸收?氫氣燃料電池汽車的推廣需要建立完善的充電基礎設施。蘇州氫能技術服務排行榜
氫能技術可以成為能源轉型的重要路徑之一,減輕對傳統化石燃料的依賴。南京氫能源實訓室建設咨詢
燃料電池系統指用于車輛、游艇、航空航天及水下動力設備等作為驅動動力電源或輔助動力,通過電化學反應過程將反應物(燃料和氧化劑)的化學能轉化為電能和熱能的系統。燃料電池系統原理,整個燃料電池系統由燃料電池堆、空氣供應子系統、氫氣供應子系統、水熱管理子系統、控制子系統組成。燃料電池堆是整個系統電化學反應的場所,其他子系統主要是相互協調確保燃料電池堆的電化學反應能夠正常、高效可靠地工作。燃料電池堆由多個單體電池、隔板、冷卻板、進氣歧管等構成,是把富氫氣體和空氣進行電化學反應生成直流電,并同時產生熱、水等其他副產物的總成。燃料電池堆由多個單體電池以串聯方式層疊組合而成。將雙極板與膜電極三合一組件 (MEA)交替疊合,各單體之間嵌入密封件,經前、后端板壓緊后用螺桿緊固拴牢,即構成質子交換膜燃料電池堆。南京氫能源實訓室建設咨詢