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氢燃料电池新能源汽车原理

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氢燃料电池新能源汽车原理
什么是氢燃料电池
燃料电池是一种能量转化装置,它将燃料的电化学能转化成电能。它类似于电池一样也是电化学发电装置,因此被称为燃料电池。对应的采用氢气作为燃料的燃料电池就是氢燃料电池。它可以理解为水电解成氢气和氧气的逆反应。因此反应过程既清洁,又高效。因为它不受传统发动机采用卡诺循环42%左右的热效率限制,氢燃料电池的效率可轻松达到60%以上。
氢燃料电池并不像火箭那样通过氢气和氧气燃烧的剧烈反应产生动能,而是通过催化装置将氢气中的吉布斯自由能释放出来。打个比方,石墨和钻石都是碳的存在形势。但是形成钻石需要高温和高压。因此这种形态转化就代表不同的吉布斯自由能。
氢燃料电池工作原理
氢燃料电池工作原理是氢气通过燃料电池的正极当中的催化剂(铂)分解成电子和氢离子(质子)。其中质子通过质子交换膜(Proton Exchange Membrane)到达负极和氧气反应变成水和热量。对应的电子则从正极通过外电路流向负极产生电能。
什么是氢燃料电池的技术关键
对于氢燃料电池的商用来说,最大的挑战之一就是成本控制。燃料电池汽车目前的成本是普通汽车的5倍左右。其核心部件被称为质子交换膜。它能够将氢气中的电子分离成为质子,进而从正极交换至负极和氧气进行反应产生水和热。相应的,质子交换膜的核心就是催化剂铂。而铂是一种贵金属,也就是通常婚戒的材料铂金。为了推动大规模商用,一方面必须减少催化剂的用量,另一方面是寻求低成本的替代材料。
氢燃料电池汽车的系统组成
谈到氢燃料电池汽车,目前主流采用的是质子交换膜燃料电池(PEMFC)技术。其系统组成通常为燃料电池堆、氢气储罐、动力电池、燃料电池直流升压转换器、动力控制单元和动力电机组成。目前领先的燃料电池堆的功率密度可达3.1kW/L,最大输出功率可达114kW。由于每个燃料电池单体输出电压只有0.6~0.7V,因此需要配合直流升压转换器和动力电池使用。从而让电压可以适配650V高压,驱动动力电机。同时类似动力电池需要电池管理系统BMS,燃料电池也需要精密的监控管理系统FCMS,通过放电状态快速调整反应相关参数。为了储存氢气,一般采用70MPa高压液氢储罐。    



《氢燃料电池新能源汽车原理》
答:燃料电池是一种能量转化装置,它将燃料的电化学能转化成电能。它类似于电池一样也是电化学发电装置,因此被称为燃料电池。对应的采用氢气作为燃料的燃料电池就是氢燃料电池。它可以理解为水电解成氢气和氧气的逆反应。因此反应过程既清洁,又高效。因为它不受传统发动机采用卡诺循环42%左右的热效率限制,氢燃料电池的效率...

《氢燃料电池新能源汽车原理》
答:4. 氢燃料电池并不像火箭那样通过氢气和氧气的剧烈燃烧产生动能,而是通过催化装置将氢气中的电化学能转化为电能。5. 氢燃料电池工作原理是:氢气在正极的催化剂(通常是铂)作用下分解成电子和氢离子(质子)。质子通过质子交换膜到达负极,与氧气反应生成水和热量。电子则通过外电路从正极流向负极,产生...

《氢燃料电池新能源汽车原理解析》
答:氢燃料电池的工作原理是,氢气通过电池的正极里面的催化剂(铂)分解成氢离子(也就是质子)以及电子。其中氢离子通过质子交换膜,到达负极以及氧气反应变成水以及热量,对应的电子从正极通过外电路流向负极产生电能。氢燃料电池汽车,现在主要采用的是质子交换膜燃料电池技术。氢燃料电池汽车的系统组成通常涵盖...

《氢燃料电池是新能源领域的方向?看丰田是如何打造氢燃料电池车》
答:能量密度为3.1KW/L的燃料电池被安放在前排座椅下方,电池内氢气和氧气发生反应,从而产生电力。后排座椅下方和后备箱分别放置了两个由碳纤维和凯拉夫材料混合制造而成的储氢罐。而储能电池位于后排座椅的后方,它的作用就是把燃料电池产生剩余的电能以及制动回收的动能储存起来。简单的说说这套系统的流程就...

《新能源汽车是采用什么技术原理实现的?》
答:一般来说,燃料电池是通过电化学反应将化学能转化为电能,电化学反应所需的还原剂一般采用氢气,氧化剂则采用氧气,因此最早开发的燃料电池电动汽车多是直接采用氢燃料,氢气的储存可采用液化氢、压缩氢气或金属氢化物储氢等形式。4、纯电动汽车是一种采用单一蓄电池作为储能动力源的汽车,它利用蓄电池作为...

《你知道氢燃料汽车是如何制造的吗?原理及制造过程你知道多少呢?_百度...》
答:第二、燃料电池并不会燃烧氢气,而是利用氢气来产生电力,将氢气和氧气分别从电池的两端注入,氢气被分解为带电的离子状态,氢离子想要靠近氧气,但是燃料电池不会轻易让他们靠近,反而迫使氢离子经过电极板才能碰到另一端的,他们会在燃料电池里移动而形成电流。这个过程唯一的副产品就是水,实现了真正的零...

《氢燃料电池是不是电池?可能你真的想错了》
答:但是氢能的补充一般依靠的是加氢站,而加氢弹的建设较为昂贵。比如要建设加氢200公斤的加氢站,需要约1000万元。而对于锂电池来说,建设充电桩价格相对比较便宜。所以就目前来看,新能源汽车领域还是以纯电动汽车为主,氢燃料电池汽车较为少见。本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

《燃料电池的工作原理是怎样的?》
答:他的工作原理与其他燃料不同的是,将氢气送到负极附近,通过催化剂作用,使两个电子在正极线下产生电流,同时将电流在提供到驱动系统中。目前,在新能源汽车领域,对氢气的主要利用就是氢燃料电池。它不同于传统的纯电力汽车,就是由于他没有笨重的电池负荷,并且在驱动里程当中,没有电能驱动汽车的限制...

《新能源汽车的构成和原理是什么?》
答:新能源车由电力驱动系统、电源系统和辅助系统等三部分组成以下介绍新能源汽车的原理:1、新能源汽车是采用非石油衍生物作为动力的汽车普通汽车的工作原理是由发动机将热能转变为机械能的过程通过进气、压缩、作功和排气四个连续的过程来实现每进行一次这样的过程就叫一个工作循环。2、混合动力汽车和氢发动机...

《浅析氢燃料电池混动汽车》
答:众所周知,在电动汽车广泛应用的今天,丰田公司却一直坚持电动车环保是一个伪概念命题,只有氢能源汽车才是真正的环保。而在中国的《新能源发展规划》当中,燃料电车与纯电动汽车、插电式混合动力汽车三足鼎立,那么燃料电池的尽头会是氢气吗? 可能许多人并不知道,氢气看似是一种新能源,但其实早在50年前,就已经被社会...

   

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