一、氫燃料電池汽車的結構組成
氫燃料汽車除了傳統車(che)輛(liang)的基本車(che)身、底(di)盤等(deng)結構,主要(yao)部件有燃(ran)料電(dian)池升壓器、燃(ran)料電(dian)池堆棧、動力控制(zhi)單元、驅動電(dian)機、高壓儲氫罐(guan)、儲能電(dian)池等(deng)。
1、燃料電池升壓器
用(yong)于(yu)提升電(dian)(dian)壓,滿足(zu)驅(qu)動電(dian)(dian)機(ji)的最大輸出需(xu)求。燃(ran)料電(dian)(dian)池堆(dui)棧整體電(dian)(dian)壓未超過300V,為了更好地(di)給驅(qu)動電(dian)(dian)機(ji)供電(dian)(dian),還需(xu)要(yao)一個升壓轉(zhuan)換器(qi)將電(dian)(dian)壓進行提升。
2、燃料電池堆棧
氫(qing)燃料(liao)電(dian)(dian)池汽車的核心(xin)部件,一般(ban)由數百片的燃料(liao)電(dian)(dian)池組成,利用氫(qing)氣跟(gen)氧氣化學反應過程中的電(dian)(dian)荷轉(zhuan)移來形成電(dian)(dian)流。
3、動力控制單元
氫燃料電池汽(qi)車(che)的動(dong)力控制單(dan)元在不同的行駛工況下,可以(yi)控制動(dong)力電池的充放電,實現策略優化,提(ti)高經濟性。
4、驅動電機
將燃料電(dian)池堆棧輸出的電(dian)能轉化為(wei)機(ji)械能,從而驅動(dong)車輛行駛。電(dian)機(ji)類型可包括直流(liu)電(dian)機(ji)、交流(liu)電(dian)機(ji)、永磁(ci)同步電(dian)機(ji)和開(kai)關磁(ci)阻電(dian)機(ji)等。
5、高壓儲氫罐
高壓(ya)儲(chu)(chu)氫罐是(shi)氫氣(qi)(qi)的儲(chu)(chu)存裝(zhuang)置,通常位于(yu)車輛(liang)的后(hou)備箱或底盤下方。它們能夠(gou)存儲(chu)(chu)高達5公斤(jin)的氫氣(qi)(qi),儲(chu)(chu)氣(qi)(qi)壓(ya)力可(ke)達70兆帕。這些碳纖維+凱夫拉復合(he)材質(zhi)的儲(chu)(chu)氣(qi)(qi)罐不僅(jin)輕巧,而且可(ke)以抵擋輕型槍(qiang)械的攻擊,安全(quan)性能出色。
6、儲能電池
用于存儲燃料電(dian)(dian)池堆棧所(suo)輸出的(de)(de)剩余電(dian)(dian)能和車輛(liang)行駛過程中回收的(de)(de)電(dian)(dian)能及加速時輔助燃料電(dian)(dian)池供電(dian)(dian)。氫(qing)燃料電(dian)(dian)池汽車的(de)(de)儲能電(dian)(dian)池一般(ban)位于汽車后排座椅后方。在整車負(fu)載低的(de)(de)時候可(ke)以單獨用它供電(dian)(dian)帶動(dong)車輛(liang)前進。
二、氫燃料電池汽車的儲氫方法有哪些
氫氣儲存系統是氫燃料電池汽車用于存儲氫氣的設備。氫氣的密度相比傳統燃料更低,因(yin)此存儲(chu)氫氣需要一定的技術手段。目前常用的氫氣儲(chu)存技術包括壓(ya)縮(suo)氫氣儲(chu)存(cun)和(he)液態氫(qing)氣儲(chu)存(cun)。
1、壓縮氫氣儲存
壓縮氫氣儲存是將氫氣壓縮到高壓狀態進行存儲的方法。常見的壓縮氫氣儲存系統包括氣(qi)瓶(ping)和氣(qi)體儲存罐(guan)。氣(qi)瓶(ping)通(tong)常用于小型汽車,通(tong)過將氫氣(qi)壓縮(suo)到6000psi(414bar)左右進行存儲(chu)。氣體(ti)儲(chu)存罐適用于大型汽車和公共交通工具,可以將氫氣(qi)儲(chu)存到更(geng)高的壓力,例如10000psi(689bar)以上。壓縮(suo)氫氣(qi)儲(chu)存具有存儲容量大、適用范圍(wei)廣等優點,但(dan)同(tong)時也存(cun)在(zai)能(neng)量密度低(di)、壓縮(suo)和儲存(cun)過程能(neng)耗高等問題。
2、液態氫氣儲存
液態氫氣儲存是將氫氣冷卻至極低溫度(-253℃)下液化進行存儲的方法。液態氫氣儲(chu)存系(xi)統通常包(bao)括液態氫氣儲(chu)罐、保(bao)溫材(cai)料和控制系(xi)統等組成(cheng)。液態氫氣儲(chu)存具有高能量密(mi)度(du)和相對較(jiao)低的壓力,適用于長途駕(jia)駛和商業用途,但(dan)液態氫(qing)氣儲存的保溫和氫氣(qi)蒸(zheng)發的問題仍然存在挑戰。