考虑到燃料电池发动机自身的特点结合常用的可靠性评价指标,选定平均初次故障时间、平均故障间隔时间和平均修复时间三个指标。(1)、平均初次故障时间,燃料电池发动机在初次故障前所运行的时间的平均值,单位为h。(2)、平均故障间隔时间,燃料电池发动机发生相邻两次故障之间所运行时间的平均值,单位为h。(3)、平均修复时间,燃料电池发动机修复故障所用时间的平均值,单位为h。质子交换膜燃料在平稳工作时寿命可以高达到100000h,但是在汽车应用中,往往无法达到上述期望值。燃料电池汽车耐久性主要受燃料电池性能衰退和寿命极限影响。燃料电池发动机寿命,以额定功率输出衰减到原来的90%的工作时间来评价,单位为h。氢能技术的市场规模正在逐渐扩大,预计在未来几年内将迎来快速发展。河北燃料电池发动机系统公司
电子控制子系统也叫自动控制系统(automatic control system),包含传感器、执行器阀、开关、控制逻辑部件等总成,保证空气子系统、氢气子系统及水热管理子系统的各部件能够协调、高效地工作,使其可以发挥出较大效能。空气供应子系统的作用是将具有一定压力、流量以及湿度的空气供应给燃料电池堆。通常空气供给系统包括过滤装置、空压机、加湿器、调节阀等。其中地面应用的燃料电池一般采用空气作为氧化剂,而航空和潜艇等特殊场所则采用纯氧。空气经过过滤装置(过滤掉空气中的油滴、灰尘、水滴等杂质)、空气流量计、空压机(增加空气进堆压力)、加湿器(增加空气进堆湿度)调节阀(调节空气流量)等进入反应堆。河北燃料电池发动机系统公司氢气在燃料电池等领域的应用将推动氢能技术的发展。
在世界汽车工业界多年艰难尝试了多种新能源汽车技术方案后,依据氢燃料电池汽车表现出来的无法比拟的的优越环保性和高能效,再参照对全球正在酝酿兴起的第三次工业改变的预判,学界有人断言,氢燃料电池汽车很可能是世界汽车的之后发展目标和新能源汽车解决方案。该项改变性的技术成果对人类未来经济社会将产生重大影响和广阔的发展前景,已被世界一些具有敏锐眼光的科学家所认识。过去,我国很多人的代步工具都是燃油的汽车和摩托车,现在随着纯电动汽车和电动摩托车取代了大部分的位置。基于燃料电池的巨大优越性及清洁可再生能源技术的发展,未来,传统的蓄电池自行车被氢燃料电池自行车取代。
从理论上讲,纯电动车具有更高的能源效率,但是过大的电池重量降低了这种优势,特别是对于长途运输用的重型车辆。纯电动车必须为每多行驶一英里增加更多的电池容量,从而给车辆增加额外的重量 。比如在特斯拉的电动重卡模型中,预计其电池重量可以达到4.5吨。而燃料电池车就没有这样的问题,因为其所携带的氢气质量远小于同等能量所需的电池质量。这是因为氢具有更高的比能 — 大约120MJ/kg,而电池的比能是5MJ/kg。除了动力系统,车辆的其他部件基本上是相同的。车辆底盘包括传动、转向、制动和行驶系统。车辆电子系统主要由底盘控制系统,安全系统和车辆电子产品,比如信息娱乐/通信,高级驾驶辅助系统(“ADAS”)以及传感器等构成。之后,车身包括车身主体、座椅和内饰。氢气燃料综合成本高,提高能源效率可以促进成本下降。
燃料电池发动机系统主要由燃料电池发动机、电压变换器(DC/DC)、车载氢系统等构成,其中燃料电池发动机主要部件包括电堆、发动机控制器、氢气供给系统、空气供给系统等。相较于传统燃油车或纯电动汽车动力系统,燃料电池发动机系统结构较为复杂。燃料电池电堆是发动机系统的关键部件,是氢气和氧气发生电化学反应及产生电能的场所。鉴于单个燃料电池单元输出功率较小,实践中通常通过将多个燃料电池单元以串联方式层叠组合构成电堆来提高整体输出功率。因此,电堆是由双极板与膜电极交替叠合,各单体之间嵌入密封件,经前、后端板压紧后用螺杆拴牢,构成的复合组件。氢能技术是一种环保、高效的能源形式,正逐渐被普遍应用。河北燃料电池发动机系统公司
氢能技术是一个全球性的发展趋势,在国际上已经形成发展氢能技术的共识。河北燃料电池发动机系统公司
燃料电池系统需要加湿反应气体,对于采用质子交换膜的燃料电池系统而言,气体反应物的相对湿度对膜的性能的影响是至关重要的。膜传输质子时需要质子以水合离子的形式存在,而干燥的膜不具备传导质子的能力。因此,对反应气体进行加湿以保证质子交换膜的湿润,是增加质子交换膜的质子传导能力不可缺少的方法。增加反应气体的相对湿度会提高质子交换膜的电导率,降低膜电阻,从而提高燃料电池系统的输出性能;但相对湿度过高也容易导致燃料电池堆内部发生水淹,从而影响其性能。现在燃料电池堆采用的加湿技术主要分为内部加湿、自加湿和外部加湿三种。内部加湿是利用燃料电池反应生成的水和水在质子交换膜内的传递特性,实现膜的自增湿;自加湿法是将催化铂金微粒子加入质子交换膜中,在燃料电池发电时,依靠膜内自动生成的水来增湿;外部加湿是在燃料电池之外加上一个部件,使水蒸气和反应气体同时进入电池组中。河北燃料电池发动机系统公司