燃料電池發(fā)動機主要部件包括電堆、發(fā)動機控制器、氫氣供給系統(tǒng)、空氣供給系統(tǒng)等。燃料電池電堆是發(fā)動機系統(tǒng)的關鍵部件,是燃料電池發(fā)動機的動力來源,對燃料電池發(fā)動機的關鍵性能和成本具有較大的影響。電堆的主要材料包括膜電極、雙極板、端板等,其中膜電極是燃料電池電堆的關鍵部件,對電堆的性能、壽命和成本具有關鍵影響,膜電極又可以分為催化劑、擴散層、質(zhì)子交換膜等。隨著終端領域的推廣,電堆產(chǎn)業(yè)發(fā)展快速。膜電極、雙極板、質(zhì)子交換膜雖然生產(chǎn)規(guī)模較小,但已有國產(chǎn)化能力。從國市場格局來看,行業(yè)目前屬于寡頭競爭,CR5占比50%。氫氣在制備、儲存、運輸和利用等方面都存在技術難題。寧波燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)哪家便宜
燃料電池系統(tǒng)指用于車輛、游艇、航空航天及水下動力設備等作為驅(qū)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(zhuǎn)化為電能和熱能的系統(tǒng)。燃料電池系統(tǒng)原理,整個燃料電池系統(tǒng)由燃料電池堆、空氣供應子系統(tǒng)、氫氣供應子系統(tǒng)、水熱管理子系統(tǒng)、控制子系統(tǒng)組成。燃料電池堆是整個系統(tǒng)電化學反應的場所,其他子系統(tǒng)主要是相互協(xié)調(diào)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(gòu)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(chǎn)生熱、水等其他副產(chǎn)物的總成。燃料電池堆由多個單體電池以串聯(lián)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(jīng)前、后端板壓緊后用螺桿緊固拴牢,即構(gòu)成質(zhì)子交換膜燃料電池堆。西藏氫能源實訓室建設購買氫能技術的關鍵是燃料電池技術,該技術利用氫氣和氧氣反應產(chǎn)生電能,從而驅(qū)動電動汽車等設備。
根據(jù)氫燃料電池特性,質(zhì)子交換膜氫燃料電池(PEMFC)是電動汽車的理想動力源,它將氫氣和氧氣通過電化學反應直接轉(zhuǎn)化為電能,其過程不涉及燃燒,能量轉(zhuǎn)化率高,產(chǎn)物只為電、熱和水,運行平穩(wěn),噪音低,被稱為“環(huán)保發(fā)動機”。氫燃料電池是實現(xiàn)氫能源產(chǎn)業(yè)化的關鍵環(huán)節(jié),氫燃料電池汽車是我國新能源汽車戰(zhàn)略的重要組成部分,也是氫燃料電池技術推廣應用的重要領域。發(fā)達國家紛紛將其列入未來汽車先進動力的發(fā)展方向和國家戰(zhàn)略,我國相關單位與各級地方相關單位先后出臺了一系列政策,規(guī)劃和引導氫燃料電池技術應用和市場的進一步發(fā)展。
燃料電池車提供了與傳統(tǒng)燃油車類似的加油體驗 — 不需要充電站基礎設施,而這種充電站基礎設施在住宅區(qū)和高速公路沿線是很難實現(xiàn)的。純電動車及其充電站基礎設施的全方面商業(yè)化將對電網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生影響。英國國家電網(wǎng)預測,到2050年,電動車的電力需求將在45太瓦時左右,約占全國電力需求的10%。不同類別的燃料電池車已經(jīng)開始逐步進入了原型設計和生產(chǎn)階段,經(jīng)過相關單位和業(yè)內(nèi)人士多年的努力,現(xiàn)在幾乎所有車輛類型都有燃料電池車的產(chǎn)品或原型。對于乘用車而言,燃料電池車已經(jīng)可以進行商業(yè)化應用了,但由于加氫基礎設施有限,且購置成本高,因而當前使用率仍較低。在商用車領域,叉車、公交車、輕型和中型卡車一直處于燃料電池商用車應用的前沿。氫能技術的應用還需要考慮成本和效率等問題。
對于采用輔熱達到冷啟動的燃料電池系統(tǒng),在低溫啟動時都要求外界快速給予足夠電能去升溫。除了外接電源外,一能夠提供電能的就是動力電池部分了。這對動力電池的低溫性能是個考驗。動力電池多數(shù)都有充放電次數(shù)的要求。關于動力鋰電池電芯循環(huán)使用次數(shù)國家強制要求必須要在1000次以上,磷酸鐵鋰一般可以做到2000次,而三元鋰離子電池一般也能1000次以上。電池循環(huán)次數(shù)是以周期來計算的,也可以反過來說鋰離子電池充電周期是以循環(huán)次數(shù)來計算的。假設鋰離子電池的壽命是500個充電周期。怎么才能算作是一個充放電周期呢?一個充電周期意味著鋰離子電池的所有電量由滿用到空,再由空充到滿的過程,這并不等同于充一次電。所謂的500次,是指鋰離子電池廠家在恒定的放電深度(80%)實現(xiàn)了625次左右的可充次數(shù),達到了500個充電周期。再來個算式就更清楚了:625×80%=500.(忽略鋰離子電池容量減少等因素)。氫燃料電池汽車是一種無排放的交通工具,具有提高運行效率、降低運行成本的優(yōu)勢。遼寧氫能源實訓室建設排名
氫能技術的發(fā)展需要借助科技創(chuàng)新和政策支持。寧波燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)哪家便宜
用作發(fā)動機燃料的氫氣,可通過甲醇重整等方法獲得。液態(tài)的甲醇便于被汽車加灌和配帶;甲醇能從許多種植物或化工廢料中提取,易于燃料站的設立;這些都有利于氫燃料在傳統(tǒng)發(fā)動機上的應用。上世紀90年代,國內(nèi)外相繼有汽車廠研制出 100%燃燒甲醇的發(fā)動機。但這類發(fā)動機還停留在實驗室階段,沒有大范圍推廣。主要是由于甲醇的霧化條件、燃燒特性、儲能密度等與傳統(tǒng)燃料汽油、柴油不完全相同,相應對發(fā)動機構(gòu)造要求也不同。各能源按照儲能密度大小排序為:汽油 > 甲醇 > 氫燃料電池 > 鋰系電池 > 傳統(tǒng) Pb 電池。汽油的發(fā)熱量是34778 k J,其能量密度約 13073 Wh·kg,遠大于其它能源。因此,以汽油為燃料的汽車連續(xù)行駛里程大、加速性能和爬坡性能好。在氫燃料中混合一定汽油(或柴油),可以充分利用汽油的高儲能密度特性。寧波燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)哪家便宜