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氫燃料電池汽車原理

2023-02-01 18:43:59 作者:lizhu

雖然當(dāng)今世界上有各種各樣的燃料電池,但大多數(shù)都遵循一些簡單的設(shè)計(jì)。基于能源系統(tǒng)中使用的燃料,如果使用氫作為燃料,陽極作為催化劑將燃料轉(zhuǎn)化為電子和離子。陰極離子轉(zhuǎn)化為燃料電池廢物,通常是水蒸氣,而電子產(chǎn)生電流。所以它與普通汽車的區(qū)別主要在于它的動力系統(tǒng)。

普通汽車是由內(nèi)燃機(jī)燃燒汽油和其他燃料來做功的。氫燃料電池汽車由燃料電池產(chǎn)生的電能提供動力,并由電動機(jī)做功提供動力。燃料電池汽車充1公斤氫可以跑100公里左右。

車輛加滿1kg汽油可行駛20km左右。純電動車1kg電芯存的電只能跑1-2km!燃料電池汽車的動力系統(tǒng)主要由以下幾部分組成:(1)燃料口:氫燃料的入口,直接與儲氫罐相連;(2)電池:減速時(shí)幫助制動,加速時(shí)將部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能儲存,釋放儲存的電能幫助加速;(3)高壓儲氫罐:內(nèi)部充有高壓氫氣,壓力一般為35MPa。

少數(shù)車輛可達(dá)70MPa(4)安全裝置:當(dāng)車輛發(fā)生碰撞或氫氣泄漏時(shí)切斷燃料電池的氫氣供應(yīng)(5) PEMFC(質(zhì)子交換膜燃料電池)電堆:氫燃料電池車的核心部件,為發(fā)動機(jī)提供動力,保證車輛平穩(wěn)行駛。

(6)發(fā)動機(jī)(電動):汽車的直接動力源(7)驅(qū)動系統(tǒng):連接駕駛室,控制車輛的運(yùn)行狀態(tài)。氫燃料電池一體化設(shè)計(jì)的目標(biāo)是根據(jù)工作原理和設(shè)計(jì)要求,將氫燃料電池組件布置在氫燃料電池堆周圍的合理位置,通過支架、硅膠管和外殼將各子系統(tǒng)組件的合理機(jī)械結(jié)構(gòu)連接起來,形成整體剛性,最終完成氫燃料電池發(fā)動機(jī)的一體化。

它們是如何發(fā)電的?與傳統(tǒng)電動車相比,區(qū)別在于電池。與鋰電池相比,燃料電池更像是一臺發(fā)電機(jī),利用氫氣和空氣的電化學(xué)反應(yīng)來發(fā)電。能量儲存在氫氣中,所以不需要充電。

把他想象成一個(gè)汽油發(fā)動機(jī)。燃料箱是氫箱,也有進(jìn)氣和散熱系統(tǒng)。塑料薄膜加在圓筒里。只要將氫氣和空氣同時(shí)注入筒內(nèi)塑料薄膜的兩面,就會發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)輸出電能,排出的只是剩余的空氣和水。直接將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的能量轉(zhuǎn)換裝置,看起來像是有正負(fù)極和電解質(zhì)的電池,但本質(zhì)上可以;t "儲存電能"不過是一個(gè)小"發(fā)電廠"。

氫被送到陰極,氫原子中的兩個(gè)電子被催化劑(鉑)分離。兩個(gè)電子被正極吸引,通過外電路產(chǎn)生電流。失去電子的氫離子(質(zhì)子)可以穿過質(zhì)子交換膜(即固體電解質(zhì)),在陽極與氧原子和電子重新結(jié)合形成水。由于氧氣可以從空氣中獲得,只要不斷向陰極提供氫氣,及時(shí)帶走水(蒸汽),就可以源源不斷地提供電能。

供氫系統(tǒng)工作原理供氫系統(tǒng)由瓶閥、溢流閥、過濾器、減壓閥、泄壓閥、切斷閥、氣水分離器、氫循環(huán)泵、管道和接頭組成。根據(jù)系統(tǒng)的不同需要,還配備了止回閥、阻火器和噴射器。

從高壓儲氫瓶放出氫氣,檢查瓶口閥的溫度和壓力,檢查流量閥的流量,確認(rèn)這些氣體參數(shù)是否在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi)。啟動溫度緊急溢流裝置后,高壓過濾器會對氣體進(jìn)行凈化,并截留雜質(zhì),使其不會污染反應(yīng)器。根據(jù)減壓閥的性能和瓶口壓力的不同設(shè)計(jì),第一級或第二級減壓可以提高氫氣壓力,并提供充足的氫氣流量

最后一個(gè)減壓穩(wěn)壓裝置設(shè)置在樁前。

一般選擇穩(wěn)壓效果好的減壓閥或噴射器。在保證氫氣回路出口氫氣濃度足夠的前提下,為了提高氫氣的利用率,氫氣尾氣經(jīng)歷了直接排放和脈沖排放兩個(gè)階段。最后選擇氫氣循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì),氫氣尾氣經(jīng)分水器分離后泵回入口循環(huán)使用。循環(huán)動力組件可選擇氫循環(huán)泵或噴射泵。在整個(gè)系統(tǒng)中,有截止閥和電磁閥來控制氣路的開啟。

氫能與未來未來,氫動力汽車將繼續(xù)發(fā)展。結(jié)合碳中和的從這方面來說,有這樣一輛真正零排放的汽車,自然有很多人對它感興趣,但氫燃料電池的使用場景絕不僅僅是汽車。能;不推廣氫能汽車。為什么可以;現(xiàn)在不能推廣嗎?

可能是以下幾個(gè)問題:1。該產(chǎn)品與現(xiàn)有的電動車產(chǎn)品相比沒有優(yōu)勢。有沒有給用戶比其他產(chǎn)品更好的優(yōu)勢?這不;t看起來只是技術(shù)不成熟,也就是說用戶感覺不放心,質(zhì)量沒有保障。

2.使用成本太高,加氫不方便,用戶體驗(yàn)自然太差。用戶自然沒有理由買你的產(chǎn)品。3.新能源電動汽車是目前的主流,未來也將是主流。兩者可能適用于不同的領(lǐng)域,比如電動車更適合乘用車,而氫燃料車是商用車,這是目前很多專家都認(rèn)可的。4.產(chǎn)品的好壞還是要看用戶,尤其是在這個(gè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。

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