汽車發(fā)動機(jī)概論-論文-新能源汽車(文件)
【正文】 外也有人估計(jì)目前每臺燃料電池轎車需要100萬～2O0萬美元，但普通轎車只要1．8萬～2萬美元，相差50～100倍。在燃料電池系統(tǒng)中，任何一個子系統(tǒng)、組件、元件出現(xiàn)故障或失效，都會給整個燃料電池系統(tǒng)帶來影響，甚至引起電池失效。每一個系統(tǒng)又包括數(shù)個子系統(tǒng)。不僅如此，如果考慮到燃料電池系統(tǒng)中輔機(jī)消耗的能量， 以及配套系統(tǒng)的重量和體積，則整個系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換效率和比能量、比功率會進(jìn)一步下降。但從整個電池的能量轉(zhuǎn)換效率來看，~。例如，電池的輸出瞬問多變；燃料電池排水會受到汽車震動頻率和方向的影響；燃料電池的輸出能力會受到進(jìn)氣純度和壓力的影響。荷蘭設(shè)計(jì)的PEMFC可以連續(xù)工作40000 h，但在汽車上應(yīng)用，使用壽命只有3 000 h，不到電池設(shè)計(jì)壽命時間的1／10。5 燃料電池汽車離商品化還有多遠(yuǎn)從國內(nèi)外燃料電池汽車的研發(fā)概況可以看出，雖然H2/O2質(zhì)子交換膜燃料電池已經(jīng)在各種電動車上和其它領(lǐng)域內(nèi)做過了許多演示性試驗(yàn)，并且取得了很大進(jìn)步，但是除了德國潛艇AIP系統(tǒng)圈中使用的燃料電池系統(tǒng)取得了市場認(rèn)可以外，其他試驗(yàn)汽車均沒有正式進(jìn)入市場。該項(xiàng)目啟動會于2003年3月27日在北京召開。為了提高燃料電池的效率和壽命，采用燃料電池／蓄電池混合動力，該車啟動時依靠蓄電池提供動力。2006年12月“上海牌”燃料電池轎車的樣車問世，從0到lO0 km/h的加速時間只要15 s，其最高時速達(dá)到150 kln，h，一次充氫行駛路程達(dá)300 km。2O03年12月，上海神力公司與上海交通大學(xué)聯(lián)合開發(fā)出第二代燃料電池轎車“超越二號”，并試裝桑塔納3ooO型車身，整個試裝過程在2Oo4年5月完成。該公司近年來還對采用燃料電池和超級電容器的混合動力城市客車進(jìn)行了設(shè)計(jì)和研究。2o02年底完成第一代城市客車“清能一號”裝車試驗(yàn)并運(yùn)行成功。正是由于該公司首先采用美國D0w 公司的全氟磺酸型質(zhì)子交換膜研制成功了H2/O2質(zhì)子交換膜燃料電池，才促成了世界各國汽車公司投巨資開發(fā)燃料電池汽車。然而在2003年3月，該公司召回了其出租的6輛燃料電池汽車，并宣布推遲另外6輛燃料電池汽車的租賃，原因是貯氫燃料的高壓氫氣罐在加注氫氣時出現(xiàn)了泄漏。該車于2002年在美國已完成了約4800 km的行車試驗(yàn)。2004年5月，美國“戴姆勒～克萊斯勒公司”生產(chǎn)的3輛燃料電池公共汽車，在北京街頭做商業(yè)化示范，把參加“第二屆國際氫能論壇”的與會代表送達(dá)人民大會堂會場。美國通用汽車公司在1998年展出了第一輛質(zhì)子交換膜燃料電池車Zafira，采用甲醇重整供氫，時速可達(dá)75 km，從0至60 km／h加速時問只需2Os；接著該公司又開發(fā)出幾種新型燃料電池汽車，其中使用液氫燃料電池的零排放概念車“氫動一號”，加速快，操作靈活，從0至100 kIn／h加速僅16 s，最高時速可達(dá)140 km，續(xù)駛里程4O0 km。除常用的氫和甲醇等燃料外，美國賓西法尼亞大學(xué)經(jīng)過研究和試驗(yàn)，證明甲烷、乙烷、甲苯、丁烯、丁烷、液化氣和煤油等碳?xì)浠衔锒伎梢越?jīng)過改質(zhì)來轉(zhuǎn)換H2作為燃料電池的燃料，但工藝有所不同。 優(yōu)點(diǎn)a．汽油已經(jīng)有完善的生產(chǎn)、儲存、保管、運(yùn)輸系統(tǒng)，添加十分方便，不需要重復(fù)進(jìn)行投資。 汽油汽油作為汽車的燃料已有100多年歷史，但作為內(nèi)燃機(jī)汽車的燃料，汽油熱量轉(zhuǎn)換的效率僅為12％～15％。 甲醇燃料的缺點(diǎn)a．用甲醇制氫的制造裝備復(fù)雜。 甲醇燃料的優(yōu)點(diǎn)a．甲醇可以用天然氣和有機(jī)物生產(chǎn)，擺脫了對石油的依賴。不需要對燃料進(jìn)行二次轉(zhuǎn)化，能夠減少氮氧化合物(NOx)和碳?xì)浠衔?HC)的排放。甲醇的儲存、保管、添加、攜帶和運(yùn)輸都比氫氣方便，采取有效的防腐措施，提高各種管道閥門和泵的防腐蝕能力后，甲醇可以利用現(xiàn)成的汽油儲運(yùn)系統(tǒng)。 缺點(diǎn)工廠化地面固定的制氫系統(tǒng)是一個龐大、復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要建立大規(guī)模的氫氣制造廠、灌裝廠、運(yùn)輸系統(tǒng)、儲存系統(tǒng)和添加網(wǎng)絡(luò)，以及系統(tǒng)的安全防護(hù)體系等，建立起來需要大量的投資和較長的時間。隨著氫氣儲存裝置的改進(jìn)，氫氣儲存裝置在FCEV上的布置問題將進(jìn)一步得到解決。戴一克汽車公司采用世紀(jì)電池公司Millennium Cell開發(fā)的NaBH4氫吸附合金安全可靠，一次充氫后續(xù)駛里程達(dá)至U483 km。一般吸附合金可能的儲藏氫的量為10001100 mL。液態(tài)氫儲存在特制的用碳纖維增強(qiáng)、雙層金屬或塑料內(nèi)襯、耐爆破壓力達(dá)到94．8 MPa的圓柱形的儲氫罐中(圖7)，在罐壁之間要抽成真空，以減少熱傳導(dǎo)，如果出現(xiàn)細(xì)微熱量的熱傳導(dǎo)，也會使液態(tài)氫蒸發(fā)而造成能量損失。氫氣的灌裝需要復(fù)雜的灌裝設(shè)備，灌裝時間也很長，還需要消耗一定的能量。轎車一般將壓縮氫氣儲存罐(圖6)裝在底盤后部，客車一般將壓縮氫氣儲存罐裝在車身的頂部。 壓縮氫氣FCEV采用的壓縮氫氣用纖維增強(qiáng)的高壓密封容器儲存，以保證氫氣儲存的安全性。如果處理不慎，就會存在火災(zāi)和爆炸的隱患。 地面固定的制氫系統(tǒng)工廠化氫氣的制備方法有：④用裂解法從天然氣或石油氣中制取氫；②用水煤氣法從焦碳或白煤中制取氫；⑧用“改質(zhì)法”從醇類或烴類中制取氫；④用電解法或太陽能從水中制取氫；⑤從含氫的工業(yè)尾氣中提取氫；⑥生物制氫等。 再生制動再生制動，即在車輛減速或制動過程中，通過帶動電機(jī)發(fā)電的方式，將車輛的動能轉(zhuǎn)化為電能存儲在輔助蓄電池中，實(shí)現(xiàn)能量回收，同時產(chǎn)生車輛所需的部分制動力。加注口按35 MPa 壓力標(biāo)準(zhǔn)選取，加注口內(nèi)部具有顆粒過濾功能，可以對加注氣體進(jìn)行過濾，具有單向截止等功能。目前常用的制氫方法是電解水、裂解石油、煤和天然氣制氫，制取的過程會消耗大量的能源。2）在低溫情況下，雖然電堆持續(xù)發(fā)電會產(chǎn)生熱量，但是在室溫較低或者燃料電池輕載的情況下，在短時間內(nèi)很難使溫度達(dá)到合適范圍，這時可采用電熱絲對循環(huán)水進(jìn)行加熱，電熱絲的加熱方式采用分擋控制方式，電熱絲由幾條并聯(lián)的電熱絲組成，分別對應(yīng)不同的擋位。溫度控制問題可以分為2 種情況：1）在高溫情況下，電堆溫度不能自然下降，此時，可以借助冷卻風(fēng)扇和循環(huán)水泵帶走電堆的熱量，從而降低電堆溫度。 燃料電池堆溫度控制系統(tǒng)燃料電池堆溫度對燃料電池性能、壽命和運(yùn)行安全有較大影
黨政相關(guān)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1