燃料電池電動汽車結構特點與類型
Ⅰ 新能源汽車的分類及其特點
新能源汽車包括四大類型,分別是混合動力電動汽車、純電動汽車、燃料電池電動汽車、其他新能源汽車等。
Ⅱ 燃料電池電動汽車按能源組合,可分為哪幾類,各有什麼優缺點
燃料電池的種類繁多,通常可以依據其工作溫度、燃料種類、電解質類型進行分類。按工作溫度,燃料電池可分為高、中、低溫型三類。工作溫度從常溫至100℃為低溫燃料電池;工作溫度100℃~300℃為中溫燃料電池;工作溫度在500℃以上為高溫燃料電池。按燃料來源,燃料電池可分為兩類,第一類是直接式燃料電池,即燃料直接使用氫氣;第二類是間接式燃料電池,其燃料是通過某種方法把氫氣(H2)、甲烷(CH4)、甲醇(CH3OH)或其他烴類化合物轉變成氫或富含氫的混合氣供給燃料電池。按電解質劃分,燃料電池大致上可分為五類:①鹼性燃料電池(AFC)。②磷酸型燃料電池(PAFC)。③固體氧化物燃料電池(SOFC)。④熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)。⑤質子交換膜燃料電池(PEMFC)。
燃料電池電動汽車的優點
(1)排放幾乎為零
燃料電池採用的燃料是氫和氧,生成物是清潔的水。它本身工作不產生CO和CO2 ,也沒有硫和微粒排出,沒有高溫反應,也不產生NO x 。如果使用車載的甲醇重整催化器供給氫氣,僅會產生微量的CO和較少的CO2 。
(2)能量轉化效率高
燃料電池的能量轉換效率可高達60%~80%,為內燃機的2~3倍。
(3)壽命長
燃料電池本身工作沒有雜訊,沒有運動性,沒有振動,其電極僅作為化學反應的場所和導電的通道,本身不參與化學反應,沒有損耗,壽命長。
(4)燃料來源廣泛
氫燃料來源廣泛,可以從可再生能源獲得,不依賴石油燃料。
燃料電池的種類繁多,通常可以依據其工作溫度、燃料種類、電解質類型進行分類。按工作溫度,燃料電池可分為高、中、低溫型三類。工作溫度從常溫至100℃為低溫燃料電池;工作溫度100℃~300℃為中溫燃料電池;工作溫度在500℃以上為高溫燃料電池。按燃料來源,燃料電池可分為兩類,第一類是直接式燃料電池,即燃料直接使用氫氣;第二類是間接式燃料電池,其燃料是通過某種方法把氫氣(H2)、甲烷(CH4)、甲醇(CH3OH)或其他烴類化合物轉變成氫或富含氫的混合氣供給燃料電池。按電解質劃分,燃料電池大致上可分為五類:①鹼性燃料電池(AFC)。②磷酸型燃料電池(PAFC)。③固體氧化物燃料電池(SOFC)。④熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)。⑤質子交換膜燃料電池(PEMFC)。
燃料電池電動汽車的缺點
目前大部分氫燃料電池的綜合能量轉化率,遠沒有純電動高,如果是可再生方法,效率一般較發電為低,相比純電動是能源的浪費,會增加行駛成本;如果是化石能源生成,即時是副產物,也總歸是產生污染的生產過程的副產物;如果是電力制氫,白白增加一道造成能量損耗的工序。綜合起來單就行駛的能源消耗可能沒有純電動或插電混動經濟環保。
氫燃料電池技術不夠成熟,成本較高目前缺乏加氫的基礎設施,而且跟充電站的建設一樣,存在先有雞還是先有蛋的困境,而且不像汽車充電起步初期可以多利用家庭設備推動普及,慢慢擴展到公共充電樁和大型快速充電站,而只能一步調到大型加氫站。早期基礎設施推廣阻力大,反過來造成燃料電池汽車銷量難以擴大。這個是最大的硬傷。
Ⅲ 燃料電池電動汽車的主要結構
純燃料電池車只有燃料電池一個動力源,汽車的所有功率附和都有燃料電池承擔。燃料電池汽車多採用混合驅動形式,在燃料電池的基礎上,增加了一組電池或超級電容作為另一個動力源。燃料電池的基本組成有:電極、電解質、燃料和氧化劑。燃料可以是氫氣(H2)、甲烷(CH4)、甲醇(CH3OH)等,氧化劑一般是氧氣或空氣,電解質可為酸鹼溶液(H2SO4、H3PO4、NaOH等)、熔融鹽(NaCO3、K2CO3)、固體聚合物、固體氧化物等。與普通電池不同的是,只要能保證燃料和氧化劑的供給,燃料電池就可以連續不斷地產生電能。
Ⅳ 燃料電池電動汽車有哪些類型
燃料電池
(1)純燃料電池驅動的FCEV
(2)燃料電池與輔助蓄電池聯合驅動(FC+B)的FCEV
(3)燃料電池與超級電容聯合驅動(FC+C)的FCEV
(4)燃料電池與輔助蓄電池和超級電容聯合驅動(FC+B+C)的FCEV
Ⅳ 燃料電池電動汽車的類型
燃料電池電動汽車的類型
(1)純燃料電池驅動的FCEV
(2)燃料電池與輔助蓄電池聯合驅動(FC+B)的FCEV
(3)燃料電池與超級電容聯合驅動(FC+C)的FCEV
(4)燃料電池與輔助蓄電池和超級電容聯合驅動(FC+B+C)的FCEV
Ⅵ 燃料電池電動汽車按能源組合,可分為哪幾類,各有什麼優缺點
你好!
可以分倆類,各有:電池可燃燒,遇到易燃物品就可爆炸,而電動汽車卻很安全。
如有疑問,請追問。
Ⅶ 燃料電池汽車具有的特點
你好,以下是燃料電池汽車優缺點的介紹
優點:
(1)排放幾乎為零
燃料電池採用的燃料是氫和氧,生成物是清潔的水。它本身工作不產生CO和CO2,也沒有硫和微粒排出, 沒有高溫反應, 也不產生NOx。如果使用車載的甲醇重整催化器供給氫氣, 僅會產生微量的CO和較少的CO2。
(2)能量轉化效率高
燃料電池的能量轉換效率可高達60%~80%,為內燃機的2~3倍。
(3)壽命長
燃料電池本身工作沒有雜訊,沒有運動性,沒有振動,其電極僅作為化學反應的場所和導電的通道,本身不參與化學反應,沒有損耗,壽命長。
(4)燃料來源廣泛氫燃料來源廣泛,可以從可再生能源獲得,不依賴石油燃料。
缺點:
1、目前大部分氫燃料電池的綜合能量轉化率,遠沒有純電動高,如果是可再生方法,效率一般較發電為污染的生產過程的副產物;如果是電力制氫,白白增加一道造成能量損耗的工序。綜合起來單就行駛的能源消耗可能沒有純電動或插電混動經濟環保。
2、氫燃料電池技術不夠成熟成本較高目前缺乏加氫的基礎設施,而且跟充電站的建設一樣,存在先有雞還是先有蛋的像汽車充電起步初期可以多利用家庭設備推動普及,慢慢擴展到公共充電樁和大型快速充電站,而只能一步調到大型加氫站。早期基礎設施推廣阻力大,反過來造成燃料電池汽車銷量難以擴大。這個是最大的硬傷。
3、另外燃料電池汽車如何加註發電用的燃料就是個問題。
希望可以幫到你,望採納,謝謝!
Ⅷ 詳細介紹下燃料電池電動汽車、混合動力汽車、純電動汽車
混合動力汽車(Hybrid Electrical Vehicle, 簡稱HEV) 是指同時裝備兩種動力來源——熱動力源(由傳統的汽油機或者柴油機產生)與電動力源(電池與電動機)的汽車。通過在混合動力汽車上使用電機,使得動力系統可以按照整車的實際運行工況要求靈活調控,而發動機保持在綜合性能最佳的區域內工作,從而降低油耗與排放。
混合動力電動汽車的動力系統主要由控制系統、驅動系統、輔助動力系統和電池組等部分構成。
串聯混合動力電動汽車為例,介紹一下混合動力電動汽車的工作原理。
在車輛行駛之初,蓄電池處於電量飽滿狀態,其能量輸出可以滿足車輛要求,輔助動力系統不需要工作。電池電量低於60%時,輔助動力系統起動:當車輛能量需求較大時,輔助動力系統與蓄電池組同時為驅動系統提供能量; 當車輛能量需求較小時,輔助動力系統為驅動系統提供能量的同時,還給蓄電池組進行充電。由於蓄電池組的存在,使發動機工作在一個相對穩定的工況,使其排放得到改善。
混合動力汽車採用能夠滿足汽車巡航需要的較小發動機,依靠電動機或其它輔助裝置提供加速與爬坡所需的附加動力。其結果是提高了總體效率,同時並未犧牲性能。混合動力車設計成可回收制動能量。在傳統汽車中,當司機踩制動時,這種本可用來給汽車加速的能量作為熱量被白白扔掉了。而混合動力車卻能大部分回收這些能量,並將其暫時貯存起來供加速時再用。當司機想要有最大的加速度時,汽油發動機和電動機並聯工作,提供可與強大的汽油發動機相當的起步性能。在對加速性要求不太高的場合,混合動力車可以單靠電機行駛,或者單靠汽油發動機行駛,或者二者結合以取得最大的效率。比如在公路上巡航時使用汽油發動機。而在低速行駛時,可以單靠電機拖動,不用汽油發動機輔助。即使在發動機關閉時電動轉向助力系統仍可保持操縱功能,提供比傳統液壓系統更大的效率。
編輯本段分類
根據混合動力驅動的聯結方式,混合動力系統主要分為以下三類:
一是串聯式混合動力系統。串聯式混合動力系統一般由內燃機直接帶動發電機發電,產生的電能通過控制單元傳到電池,再由電池傳輸給電機轉化為動能,最後通過變速機構來驅動汽車。在這種聯結方式下,電池就象一個水庫,只是調節的對象不是水量,而是電能。電池對在發電機產生的能量和電動機需要的能量之間進行調節,從而保證車輛正常工作。這種動力系統在城市公交上的應用比較多,轎車上很少使用。
二是並聯式混合動力系統。並聯式混合動力系統有兩套驅動系統:傳統的內燃機系統和電機驅動系統。兩個系統既可以同時協調工作,也可以各自單獨工作驅動汽車。這種系統適用於多種不同的行駛工況,尤其適用於復雜的路況。該聯結方式結構簡單,成本低。本田的Accord和Civic採用的是並聯式聯結方式。
三是混聯式混合動力系統。混聯式混合動力系統的特點在於內燃機系統和電機驅動系統各有一套機械變速機構,兩套機構或通過齒輪系,或採用行星輪式結構結合在一起,從而綜合調節內燃機與電動機之間的轉速關系。與並聯式混合動力系統相比,混聯式動力系統可以更加靈活地根據工況來調節內燃機的功率輸出和電機的運轉。此聯結方式系統復雜,成本高。Prius採用的是混聯式聯結方式。
根據在混合動力系統中,電機的輸出功率在整個系統輸出功率中占的比重,也就是常說的混合度的不同,混合動力系統還可以分為以下四類:
一是微混合動力系統。代表的車型是PSA的混合動力版C3和豐田的混合動力版Vitz。這種混合動力系統在傳統內燃機上的啟動電機(一般為12V)上加裝了皮帶驅動啟動電機(也就是常說的Belt-alternator Starter Generator, 簡稱BSG系統)。該電機為發電啟動(Stop-Start)一體式電動機,用來控制發動機的啟動和停止,從而取消了發動機的怠速,降低了油耗和排放。從嚴格意義上來講,這種微混合動力系統的汽車不屬於真正的混合動力汽車,因為它的電機並沒有為汽車行駛提供持續的動力。在微混合動力系統里,電機的電壓通常有兩種:12v 和42v。其中42v主要用於柴油混合動力系統。
二是輕混合動力系統。代表車型是通用的混合動力皮卡車。該混合動力系統採用了集成啟動電機(也就是常說的Integrated Starter Generator,簡稱ISG系統)。與微混合動力系統相比,輕混合動力系統除了能夠實現用發電機控制發動機的啟動和停止,還能夠實現:(1)在減速和制動工況下,對部分能量進行吸收;(2)在行駛過程中,發動機等速運轉,發動機產生的能量可以在車輪的驅動需求和發電機的充電需求之間進行調節。輕混合動力系統的混合度一般在20%以下。
三是中混合動力系統。本田旗下混合動力的Insight, Accord 和Civic都屬於這種系統。該混合動力系統同樣採用了ISG系統。與輕度混合動力系統不同,中混合動力系統採用的是高壓電機。另外,中混合動力系統還增加了一個功能:在汽車處於加速或者大負荷工況時,電動機能夠輔助驅動車輪,從而補充發動機本身動力輸出的不足,從而更好的提高整車的性能。這種系統的混合程度較高,可以達到30%左右,目前技術已經成熟,應用廣泛。
四是完全混合動力系統。豐田的Prius 和未來的Estima屬於完全混合動力系統。該系統採用了272-650v的高壓啟動電機,混合程度更高。與中混合動力系統相比,完全混合動力系統的混合度可以達到甚至超過50%。技術的發展將使得完全混合動力系統逐漸成為混合動力技術的主要發展方向。
以上各種不同的混合方式,都能在一定程度上降低成本和排放。各大汽車廠商在過去的十幾年,通過不斷的研發投入,試驗總結,商業應用,形成了各自的混合動力技術之路,而在市場上的表現也是各具特色。
編輯本段混合動力車的發展
談到節能環保的汽車新能源的發展,在中國還往往停留在電動汽車的探索上。的確,全球汽車界在電動車上沒有少下功夫,但是到頭來都是走進死胡同。在新世紀,汽車發展的技術路線趨於理智而統一:近期從油電混合動力下手大幅度降低油耗和排放;長遠靠資源極為豐富,且完全沒有污染的氫動力燃料電池重新定義汽車。
在全球汽車業低迷的大勢下,豐田堪稱是「一枝獨秀」。2003年豐田的純利潤101億美元,遠遠高過美國三大汽車公司的利潤總和。豐田成功的因素很多,其中之一就是新技術的開發和應用。豐田率先商品化的混合動力車「普銳斯」今年上半年在美國銷售了21783輛,增幅為120%。客戶要等上6個月甚至加價才能拿到車。「普銳斯」因此被稱為豐田在美國市場的「掙錢機器」,讓同行看著流口水。在全球,「普銳斯」已經賣出22萬輛。
五年前,采訪底特律車展,日本豐田汽車公司社長張富士夫被詢問今後十年全球汽車業競爭的決定因素是什麼,張社長的回答斬釘截鐵:是環保技術。今後,哪個公司握有先進的能源和環保技術,就能立於不敗之地。
「普銳斯」同時裝有汽油發動機和電動機兩套系統。啟動、加速和上坡時兩套系統同時出力;剎車時能量逆向存入蓄電池;平穩行駛時,由蓄電池驅使電動機單獨出力,不再燒油。算總賬,混合動力車可以節省一半汽油,尾氣污染自然也減少一半。
混合動力車當時的市價210萬日元(人民幣16萬元),比同級車貴40萬日元。但是政府對私人購車補貼25萬日元,車主多花的錢一年多就能在節省的汽油費中賺回來。尤其讓消費者感到方便的是混合動力車只需到平常的加油站加油,不用改變汽車的使用習慣;政府和企業推廣這種產品也無須投資新建充電裝置或加氣站。
日本豐田、美國通用、德國賓士等具備強大技術優勢的汽車企業,對於全球汽車業最大課題――能源與環境的對策在近年來殊途同歸:近期,努力完善混合動力車;長遠,邁出氫動力燃料電池車從概念車向商品化的步伐。電動車的研製生產因造價高,充電後行駛距離短的死結而已經放棄。有消息說,美國和日本的汽車企業已經開始了在混合動力車市場的競爭,預計三五年後整個市場將達到100萬輛級的規模。
中國汽車界和科技界曾對電動車的開發情有獨鍾,主要出於如下考慮:傳統汽車中國比發達國家晚了幾十年;而電動車全世界還沒有大突破,現在開始研究,與發達國家站在同一起跑線上,完全可能後來者居上。但是這種「抄近道兒」的傻聰明終於隨著美國日本汽車業宣布放棄電動車的研發而走進死胡同。
應該說,中國汽車業的發展思路應該轉移到務實而量力而行的方向了。氫動力燃料電池車,是一項必須關注的前沿技術,但僅僅是「關注」即可。而混合動力車的研發倒應該是當務之急。一是混合動力車並非什麼遠在天邊的高科技,又有成熟的商品化車型可借鑒。二是混合動力車特別適合中國大城市交通普遍擁堵,汽車頻繁制動的國情,節能治污的效果可以發揮到極致。
其實,如果中國的油價繼續攀升或實行燃油稅,道路擁堵又難以根本改善,市場的混合動力車的需求就會非常迫切。合資生產或者進口混合動力車,估計很快就會被精明的生產商或經銷商提到議事日程。混合動力車將是中國車市的新商機。
參考資料:http://ke..com/view/534028.htm
Ⅸ 燃料電池汽車的特點
與傳統汽車相比,燃料電池汽車與傳統的內燃機驅動汽車在構造及動力傳輸等方面的不同, 為汽車的整體設計提出了新的要求。傳統內燃機汽車的發動機----變速器動力總成在燃料電池汽車中不復存在, 取而代之的是燃料電池反應堆、蓄電池、氫氣罐、電動機、DC /DC 轉化器等設備。而制動系統和懸架也相應變化。因此, 根據燃料電池汽車自身特點,在設計時, 應作相應的變化和改進。燃料電池汽車具有以下優點:
1、零排放或近似零排放。
2、減少了機油泄漏帶來的水污染。
3、降低了溫室氣體的排放。
4、提高了燃油經濟性。
5、提高了發動機燃燒效率。
6、運行平穩、無雜訊。
燃料電池汽車的特點表現在以下方面: 與傳統汽車相同, 電子控制在燃料電池汽車的發展中也將起著越來越重要的作用。汽車的各種操縱系統都會向著電子化和電動化的方向發展, 實現「線操控」, 即用導線代替機械傳動機構,如「導線制動」、「導線轉向」等; 現有的12V 動力電源已滿足不了汽車上所有電氣系統的需要, 42V汽車電氣系統新標準的實施, 將會使汽車電器零
部件的設計和結構發生重大的變革, 機械式繼電器、熔絲式保護電路也將隨之淘汰。同時, 燃料電池的特性有其自身的特點:
a.電壓低, 電流大;
b.輸出電流會隨溫度的升高而升高, 輸出電壓會隨輸出電流的增大而下降;
c.從開始輸出電壓、電流到逐漸進入穩定狀態, 停留在過渡帶范圍內的動態反應時間較長。正是由於以上特點, 大多數電器和電機難以適應其電壓特性, 所以必須和DC /DC 變換器和DC /AC 逆變器配合使用, 需要對燃料電池系統進行大量的功率調節以保證電壓的穩定。
( 1)當燃料電池的輸出功率大於汽車的需要時, 多餘的功率可對蓄電池進行充電, 在動力系統起動時蓄電池可以給輔助系統提供電源;
( 2)當燃料電池的功率不能滿足汽車加速、爬坡時, 蓄電池可提供附加功率, 配合燃料電池共同使用。
所以, 車輛可採用42V 的輔助電源獨立地為各種電子、電氣設備提供電能。由於燃料電池汽車較之傳統內燃機汽車在驅動方式上有著本質的區別, 所以在底盤布置、水熱管理、電子控制等諸多方面的設計也有著很大的不同。
Ⅹ 燃料電池電動汽車有什麼特點
燃料電池電動汽車是利用氫氣等燃料和空氣中的氧在催化劑的作用下在燃料電池中經電化學反應產生的電能,並作為主要動力源驅動的汽車。
特點
1)能量轉化效率高。燃料電池的能量轉換效率可高達60~80%,為內燃機的2~3倍;
2)零排放,不污染環境。燃料電池的燃料是氫和氧,生成物是清潔的水;
3)氫燃料來源廣泛,可以從可再生能源獲得,不依賴石油燃料
與傳統汽車相比,燃料電池汽車具有以下優點:
1、零排放或近似零排放。
2、減少了機油泄漏帶來的水污染。
3、降低了溫室氣體的排放。
4、提高了燃油經濟性。
5、提高了發動機燃燒效率。
6、運行平穩、無雜訊。
燃料電池汽車的工作原理是,使作為燃料的氫在汽車搭載的燃料電池中,與大氣中的氧發生化學反應,產生出電能發動電動機,由電動機帶動汽車中的機械傳動結構,進而帶動汽車的前後萬向軸、後橋等行走機械結構,轉動車輪驅動汽車。
核心部件燃料電池採用的能源間接來源是甲醇、天然氣、汽油等烴類化學物質,通過相關的燃料重整器發生化學反應間接地提取氫元素;直接來源就是石化裂解反應提取的純液化氫。
燃料電池的反應結果將會產生極度少的二氧化碳和氮氧化物,這類化學反應除了電能外的副產品主要產生水,因此燃料電池汽車被稱為綠色的新型環保汽車。