项目六 燃料电池电动汽车 任务三 认知燃料电池电动汽车

新能源汽车技术项目六燃料电池电动汽车任务三认知燃料电池电动汽车任务三认知燃料电池电动汽车一、燃料电池电动汽车的类型1．按有无蓄能装置分类燃料电池电动汽车根据燃料电池电动汽车是否配备蓄能装置，可把燃料电池电动汽车分为纯燃料电池电动汽车和混合型燃料电池电动汽车两大类。（1）纯燃料电池电动汽车纯燃料电池电动汽车的燃料电池是电动汽车上电能的唯一来源。这种类型的燃料电池电动汽车，要求燃料电池的功率大，并且无法回收汽车制动能量。因此；纯燃料电池电动汽车目前应用较少。（2）混合型燃料电池电动汽车混合型燃料电池电动汽车上除燃料电池外，同时配备了蓄能装置（如蓄电池、超级电容和飞轮电池等）。由于蓄能装置可协助供电，因而可适当减小燃料电池的功率，且蓄能装置还可用于汽车制动时的能量回收，所以可提高燃料电池电动汽车的能量利用率。因此，燃料电池电动汽车多采用混合型结构。任务三认知燃料电池电动汽车一、燃料电池电动汽车的类型2．按燃料电池与蓄电池的结构关系分类根据混合型燃料电池电动汽车中燃料电池和蓄电池的电路结构，可将混合型燃料电池电动汽车分为串联式和并联式两种，如图6-11所示。（1）串联式燃料电池电动汽车串联式燃料电池电动汽车动力系统的构成如图6-11a所示。其燃料电池相当于车载发电装置，通过DC/DC变换器进行电压转换后对蓄电池充电，再由蓄电池向电动机提供驱动车辆的全部电力。串联式燃料电池电动汽车的特点与普通的串联式混合动力电动汽车相似。其优点是可采用小功率的燃料电池，但要求蓄电池的容量和功率要足够大，且燃料电池发出的电能需要经过蓄电池的电化学转换过程，从中有能量的转换损失。目前，串联形式的燃料电池电动汽车较为少见。任务三认知燃料电池电动汽车一、燃料电池电动汽车的类型3．按提供的燃料不同分类根据燃料电池所提供的燃料不同，燃料电池电动汽车又可分为直接燃料电池电动汽车和重整燃料电池电动汽车两大类。（1）直接燃料电池电动汽车直接燃料电池电动汽车的燃料主要是纯氢，也可以用甲醇等燃料。采用纯氢作燃料的燃料电池电动汽车，氢燃料的储存方式有压缩氢气、液态氢和合金（碳纳米管）吸附氢等几种。（2）重整燃料电池电动汽车重整燃料电池电动汽车的燃料主要有汽油、天然气、甲醇、甲烷、液化石油气等。重整燃料电池电动汽车的结构要比氢燃料电池电动汽车复杂得多。比如，甲醇重整燃料电池电动汽车需要对甲醇进行200℃左右的加热以分解出氢，汽油重整燃料电池电动汽车也需要对汽油进行1,000℃左右的加热以分解出氢。无论采用什么燃料，重整燃料电池电动汽车都需设置重整装置，将其他燃料转化为燃料电池所需的氢。任务三认知燃料电池电动汽车二、燃料电池电动汽车的特点与传统汽车和纯电动汽车相比，燃料电池电动汽车具有以下特点：1）以纯氢气作为燃料，生成物为清洁水；以富氢有机化合物重整制得的氢作为燃料，生成物除了水可能还有少量二氧化碳，但排放量比内燃机少得多，且不包含其他氮化物、硫化物等污染排放物，具有零排放或近似零排放等优点。2）燃料电池没有活塞或涡轮等机械部件及中间环节，且不受卡诺循环限制，能量转换效率高；从节约能源角度来看，燃料电池电动汽车具有明显优势。3）燃料电池电动汽车使用氢的来源广泛，可通过煤和天然气为主的化石能源重整制氢，也可以焦炉煤气、氯碱尾气、丙烷脱氢为主的工业副产气制氢，还可利用可再生能源电解水制氢。因此燃料电池电动汽车的发展减少了对石油资源的依赖，优化了交通能源的构成。任务三认知燃料电池电动汽车二、燃料电池电动汽车的特点4）燃料电池电动汽车续驶里程由车载储氢瓶的总容量决定，理论上长途行驶能力接近于传统内燃机汽车，克服了纯电动汽车续驶里程短的缺点。此外，燃料电池电动汽车一次氢气加注时间约为5～15min，而纯电动汽车快充也至少需要30min。因此，燃料电池电动汽车在行驶里程和补充燃料时间上明显优于纯电动汽车。5）燃料电池在发电过程中运行平稳、噪声