宁波燃料电池发动机系统开发

燃料电池空压机：空压机有以下几点性能要求:1)效率高。燃料电池空压机的动力由燃料电池的输出的电能提供,在辅助功耗中占比高达80%。如果空压机效率过低会严重降低燃料电池系统的性能。2)无油。燃料电池堆中的质子交换膜对油污十分敏感，如果不在无油环境下工作可能会因催化剂中毒而导致质子交换膜失效。3)质量轻、体积小。车载燃料电池空压机要安装在汽车上，如果体积过大则会占据大量空间，影响整车的布置；而质量过大则会增加整车惯性,影响起步加速和制动性能。4)动态响应快。车载燃料电池的功率变化频繁,所以空压机应尽量做到无延迟地对流量和压力进行调整，以能够跟踪输出功率的变化。氢气可以在遥远的未来成为全球能源的主要组成部分。宁波燃料电池发动机系统开发

用作发动机燃料的氢气，可通过甲醇重整等方法获得。液态的甲醇便于被汽车加灌和配带；甲醇能从许多种植物或化工废料中提取，易于燃料站的设立；这些都有利于氢燃料在传统发动机上的应用。上世纪90年代，国内外相继有汽车厂研制出 100%燃烧甲醇的发动机。但这类发动机还停留在实验室阶段，没有大范围推广。主要是由于甲醇的雾化条件、燃烧特性、储能密度等与传统燃料汽油、柴油不完全相同，相应对发动机构造要求也不同。各能源按照储能密度大小排序为：汽油 > 甲醇 > 氢燃料电池 > 锂系电池 > 传统 Pb 电池。汽油的发热量是34778 k J，其能量密度约 13073 Wh·kg，远大于其它能源。因此，以汽油为燃料的汽车连续行驶里程大、加速性能和爬坡性能好。在氢燃料中混合一定汽油(或柴油)，可以充分利用汽油的高储能密度特性。广西燃料电池整车动力系统企业氢能技术的不断发展将促进能源结构的调整与优化。

燃料电池车由于其简单性和灵活性而具有普遍的应用场景。燃料电池车和电动车都是为了促进零排放和可持续交通系统所采用的传统燃油车的替代方案。如图14所示，许多国家都出台了禁止燃油车的政策 106 。使用燃料电池车和电动车这类的清洁能源汽车已经成为不可否认的未来趋势。与燃料电池车相比，纯电动车的开发和应用在大多数场景中更加成熟，但由于电池重量和续航里程问题而受到限制。纯电动车的真实环境续航里程通常比其官方公布的实验路况下的续航里程有较大的折扣。电池性能也容易受到外界环境的影响，低温对续航里程影响较大 。

燃料电池系统的主要研究热点包括：使用轻质材料，优化设计，提高燃料电池系统的比功率；提高PEMFC系统快速冷启动能力和动态响应性能；研究具有负荷跟随能力的燃料处理器；对电池或超级电容、氢气存储进行系统优化设计，提高系统的效率和调峰能力，回收制动能量等。 燃料电池系统除燃料电池本体(发电系统)外，还有一些周围装置，包括燃料重整供应系统、氧气供应系统、水管理系统、热管理系统、直流-交流逆变系统、控制系统、安全系统等。燃料重整供应系统，作用是将外部供给的燃料转化为以氢为主要成分的燃料。如果直接以氢气为燃料，供应系统可能比较简单。若使用天然气等气体碳氢化合物或者石油、甲醇等液体燃料，需要通过水蒸气重整等方法对燃料进行重整。而用煤炭作燃料时，则要先转换为以氢和一氧化碳为主要成分的气体燃料。用于实现这些转换的反应装置分别称为重整器、煤气化炉等。氢气是未来可持续能源的重要组成部分。

直接燃料电池混合动力系统式结构中采用的电力电子装置只有电机控制器,燃料电池和辅助动力装置都直接并接在电机控制器的入口。辅助动力装置扩充了动力系统总的能量容量,增加了车辆一次加氢后的续驶里程;扩大了系统的功率范围,减轻了燃料电池承担的功率负荷。这种插电式混合动力汽车将有效的减少氢燃料的消耗。另外,辅助动力装置的存在使得系统具备了回收制动能量的能力,并且增加了系统运行的可靠性。燃料电池和辅助动力装置之间对负载功率的合理分配还可以提高燃料电池的总体运行效率。在系统设计中,可以在辅助动力装置和动力系统直流母线之间添加了一个双向DC/DC变换器。使得对辅助动力装置充放电的控制更加灵活、易于实现。由于双向DC/DC变换器可以较好地控制辅助动力装置的电压或电流,因此它还是系统控制策略的执行部件。氢气制氨技术是一种普遍应用于化学工业的氢能技术。广西燃料电池整车动力系统企业

氢气制备的成本和能源消耗是氢能技术普及和推广的重点。宁波燃料电池发动机系统开发

氢气子系统的主要噪声源为氢气循环泵或者电控喷氢阀引起的噪声｡其中氢气环泵的噪声主要是由于泵和支架之间的振动引起的低频噪声,可以通过修改氢泵橡胶弹性支架刚度特性,控制氢泵振动向车身板件的传递,达到降低噪声的目的｡电控喷氢阀的主要噪声为管道内高压氢气的流噪声以及喷射器本体电磁阀开关闭合的声音｡这两种声音都是通过空气路径和结构路径传播的,因此可以在喷射前后加装消声装置,将喷射装置与燃料电池发动机通过橡胶悬挂连接等方式达到降低噪声的效果｡电磁噪声主要是由燃料电池系统中相关零部件上电机气隙内的永磁磁场和电枢反应磁场相互作用,而产生径向电磁力,由于径向电磁力随时间､空间发生变化,使电机壳体､定子铁心等随时间产生周期性变化的振动和噪声｡燃料电池系统中的电磁噪声主要包括空压机､冷却水泵产生的低频噪声｡处理措施:可以通过加强机械结构的低频隔声量降低电磁噪声;采用共振吸收结构实现电磁噪声的吸收｡宁波燃料电池发动机系统开发

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