新能源汽車燃料電池技術論文
⑴ 關於新能源汽車更細化的畢業論文題目
你的論文准備往什麼方向寫,選題老師審核通過了沒,有沒有列個大綱讓老師看一下寫作方向?
老師有沒有和你說論文往哪個方向寫比較好?寫論文之前,一定要寫個大綱,這樣老師,好確定了框架,避免以後論文修改過程中出現大改的情況!!
學校的格式要求、寫作規范要注意,否則很可能發回來重新改,你要還有什麼不明白或不懂可以問我,希望你能夠順利畢業,邁向新的人生。
(一)選題
畢業論文(設計)題目應符合本專業的培養目標和教學要求,具有綜合性和創新性。本科生要根據自己的實際情況和專業特長,選擇適當的論文題目,但所寫論文要與本專業所學課程有關。
(二)查閱資料、列出論文提綱
題目選定後,要在指導教師指導下開展調研和進行實驗,搜集、查閱有關資料,進行加工、提煉,然後列出詳細的寫作提綱。
(三)完成初稿
根據所列提綱,按指導教師的意見認真完成初稿。
(四)定稿
初稿須經指導教師審閱,並按其意見和要求進行修改,然後定稿。
一般畢業論文題目的選擇最好不要太泛,越具體越好,而且老師希望學生能結合自己學過的知識對問題進行分析和解決。
不知道你是否確定了選題,
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看看人家是怎麼規劃論文整體框架的;
其次就是需要自己動手收集資料了,
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你如果需要什麼參考資料和範文我可以提供給你。
還有什麼不了解的可以直接問我,希望可以幫到你,祝寫作過程順利
畢業論文選題的方法:
一、盡快確定畢業論文的選題方向 在畢業論文工作布置後,每個人都應遵循選題的基本原則,在較短的時間內把選題的方向確定下來。從畢業論文題目的性質來看,基本上可以分為兩大類:一類是社會主義現代化建設實踐中提出的理論和實際問題;另一類是專業學科本身發展中存在的基本范疇和基本理論問題。大學生應根據自己的志趣和愛好,盡快從上述兩大類中確定一個方向。二、在初步調查研究的基礎上選定畢業論文的具體題目在選題的方向確定以後,還要經過一定的調查和研究,來進一步確定選題的范圍,以至最後選定具體題目。下面介紹兩種常見的選題方法。
瀏覽捕捉法 :這種方法就是通過對佔有的文獻資料快速地、大量地閱讀,在比較中來確定論文題目地方法。瀏覽,一般是在資料佔有達到一定數量時集中一段時間進行,這樣便於對資料作集中的比較和鑒別。瀏覽的目的是在咀嚼消化已有資料的過程中,提出問題,尋找自己的研究課題。這就需要對收集到的材料作一全面的閱讀研究,主要的、次要的、不同角度的、不同觀點的都應了解,不能看了一些資料,有了一點看法,就到此為止,急於動筆。也不能「先入為主」,以自己頭腦中原有的觀點或看了第一篇資料後得到的看法去決定取捨。而應冷靜地、客觀地對所有資料作認真的分析思考。在浩如煙海,內容豐富的資料中吸取營養,反復思考琢磨許多時候之後,必然會有所發現,這是搞科學研究的人時常會碰到的情形。 瀏覽捕捉法一般可按以下步驟進行:
第一步,廣泛地瀏覽資料。在瀏覽中要注意勤作筆錄,隨時記下資料的綱目,記下資料中對自己影響最深刻的觀點、論據、論證方法等,記下腦海中涌現的點滴體會。當然,手抄筆錄並不等於有言必錄,有文必錄,而是要做細心的選擇,有目的、有重點地摘錄,當詳則詳,當略則略,一些相同的或類似的觀點和材料則不必重復摘錄,只需記下資料來源及頁碼就行,以避免浪費時間和精力。
第二步,是將閱讀所得到的方方面面的內容,進行分類、排列、組合,從中尋找問題、發現問題,材料可按綱目分類,如分成: 系統介紹有關問題研究發展概況的資料; 對某一個問題研究情況的資料; 對同一問題幾種不同觀點的資料; 對某一問題研究最新的資料和成果等等。 第三步,將自己在研究中的體會與資料分別加以比較,找出哪些體會在資料中沒有或部分沒有;哪些體會雖然資料已有,但自己對此有不同看法;哪些體會和資料是基本一致的;哪些體會是在資料基礎上的深化和發揮等等。經過幾番深思熟慮的思考過程,就容易萌生自己的想法。把這種想法及時捕捉住,再作進一步的思考,選題的目標也就會漸漸明確起來。
⑵ 需要一篇燃料電池方面的論文,最好是有abstract
固體氧化物燃料電池的發展與展望
摘要:在二十一世紀的今天,能源和環境對人類的壓力越來越大。由於石油資源的緊缺,而其它新型能源尚未成熟;我們必須找到一種新的方法,可以寄希望於使用煤炭作為替代。這樣,固體氧化物燃料電池(SOFC)的研究顯得非常重要和迫切。固體氧化物燃料電池(SOFC)主要可用於分布式電站和備用電源,是一種清潔的環保能源。
關鍵詞:固體氧化物燃料電池;能源
Development and future of solid oxide fuel cell
Abstract: At 21 century ,the pressure of environment and the need of energy source are more and more strict. We have to find a new method which can use coal as substitute cause the shortage of oil source and the juvenility of other new type energy source so that the study of SOFC become much more important and impendent than ever. SOFCs are mainly used in distributed power plant and standby energy sources.
Keywords: solid oxide fuel cell; energy sources
一:引言:
燃料電池的優點是顯而易見的,它不受卡諾熱機的工作效率限制,理論上的能量轉換效率可以達到100%,實際效率也高達70%~80%,而目前內燃機的工作效率不超過40%。除此之外,燃料電池也是一種清潔無污染的能源,對於環保有更重要的意義。
目前燃料電池主要分為:
1低溫燃料電池(PEMFC)和鹼性燃料電池(AFC)
2熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)
3磷酸鹽酸性燃料電池(PAFC)
4固體氧化物燃料電池(SOFC)
其中固體氧化物燃料電池為第三代燃料電池。它有以下優點:
(1) 發電效率高,能量密度大。是目前以碳基化合物為燃料的燃料電池中發電效率最高的一種,其一次發電效率就達到65%以上。
(2) 燃料使用面廣,可以使用氫氣,甲烷,水煤氣,液化石油氣等氣體作為燃料,還可以使用甲醇,乙醇,甚至煤油,汽油等高碳鏈液體作為燃料。
(3) 余熱使用價值高。由於SOFC的操作溫度在500~1000°C之間,優質的余熱可以作為熱電聯供。可以推動渦輪發電機發電,也可以供熱,這樣的發電效率可以達到85%以上。
(4) 無需使用貴金屬作為電極催化劑。
(5) 由於SOFC是全固體狀態,更適合進行模塊化進行合放大,還避免了液態電解質所產生的腐蝕等問題。
二:SOFC的發展現狀:
目前正在研究的固體氧化物燃料電池主要有以下三種:ZrO3基固體氧化物,摻雜鈰基的電解質以及鈣鈦礦電解質材料,其中最具有實用價值,實用最廣泛的是具有立方熒石結構的Y2O3穩定的ZrO2(YSZ)電解質。
固體氧化物燃料電池具有以上優點,但是傳統的Y2O3穩定的ZrO2(YSZ)電解質離子電導率較低,通常需要在900 ~1000°C高溫下運行,造成材料選擇困難,制備工藝復雜,成本過高,給真正商業化帶來一定困難。降低燃料電池運行溫度可以避免這些問題。
(1) 中低溫燃料電池的研究:隨著中溫燃料電池的興起,摻雜CeO2陶瓷材料成為最佳的中溫SOFC電解質。CeO2基固體氧化物的最佳工作溫度為500~700°C,其本身具有穩定的立方螢石結構,比YSZ具有更高的離子電導率。
(2) 電解池內阻的降低:主要通過電解質的薄膜化來解決。電解質歐姆損失主要是由電解質材料和厚度決定。所以目前主要通過發展緻密電解質薄膜來減少電池內阻。真空泥漿澆注和濕粉噴塗是目前使用和研究的較多的方面。
(3) 高電導率電解質材料的研究:固體電解質的離子導電性對燃料電池的操作溫度和性能起關鍵作用。從目前的研究來看。新型電解質材料的研究主要集中在摻雜鈰基電解質材料,ABO3鈣鈦礦電解質材料,Bi2O3基氧化物電解質材料等幾種。這幾種材料在中溫下具有較高的電導率。
(4) 電極的優化,改善電池組件的接觸狀態,減低接觸電阻:隨著操作溫度的降低,電極的反應活性下降,因此電極的性能成為制約電池性能的一個主要方面。陽極的點化學活性和內阻與電極材料的組成和微觀結構有關。因此,可以通過優化電極材料的組成和微觀結構提高電極的性能,減少極化電阻。比如在陽極中添加金屬錳,鈷等,在陰極中添加鉑,銣等,都可以增加電極活性。
三:固體氧化物燃料電池未來發展展望:
(1) 目前固體氧化物燃料電池的研究還遠未成熟。大多數的研究還停留在實驗室狀態,沒有進入商業應用。這是因為目前電解質薄膜化的研究普遍存在技術復雜,成本高,工藝性差等問題。開發出工藝簡單,可操作性強,成本低的緻密電解質膜是目前的研究方向,也是未來固體氧化物燃料電池的發展方向。
(2) 摻雜的CeO2在還原性氣氛中Ce4+容易被還原成Ce3+而產生電子電導的問題,從而降低SOFC的熱力學電動勢。這是目前迫切需要解決的問題。
(3) SOFC目前的應用前景很廣泛,小型電池可以用於汽車的輔助電源,中型電池可以用於火車的動力系統,大型燃料電池甚至可以用於發電站,這比傳統的火力發電站節約大量能源。
四:結論:
燃料電池是一種新型的綠色能源,有著廣泛的發展前途和應用前景。而SOFC的能量密度高,燃料范圍廣,結構簡單的優點是其它電池所不能比擬的,是最有前途的車載燃料電池。隨著中溫,甚至低溫燃料電池研究的進展,其製造成本會大大降低,熱啟動性能及穩定性大大提高。
參考文獻
[1]:梁立明,簡棄非.固體氧化物燃料電池技術進展及其在汽車上的應用. 能源工程[J],2005,5
[2]:孫明濤,等.固體氧化物燃料電池的中低溫化研究.稀有金屬[J],2003,3
[3]:張志明.燃料電池的演化及發展探析.真空電子技術,2004.9
⑶ 本科新能源汽車方面的畢業論文題目有哪些
新能源汽車是指採用非常規的車用燃料作為動力來源(或使用常規的車用燃料、採用新型車載動力裝置),綜合車輛的動力控制和驅動方面的先進技術,形成的技術原理先進、具有新技術、新結構的汽車。下面是學術堂整理的關於新能源汽車的論文題目,歡迎大家閱讀參考:
1、對汽車新能源技術的初步探討
2、2011第九屆(上海)汽車電子與汽車新能源高峰論壇圓滿落幕
3、現階段我國汽車新能源技術發展戰略研究
4、汽車新能源及潤滑油的發展研究
5、寶馬汽車新能源發展戰略
6、汽車新能源之氫動力
7、21世紀汽車新能源——燃料電池
8、汽車新能源領域異軍突起的新秀——來自EVS25珠海銀通展區的報告
9、寶馬集團展示汽車新能源技術的現在和未來
10、未來的汽車新能源
11、汽車新能源的N種可能
12、FPT菲亞特動力科技杯中國汽車新能源技術金牌榜揭曉
13、汽車新能源開發蘊育綠色革命的到來
14、CNG車型走俏 力帆汽車新能源戰略將分「兩步走」
15、也談汽車新能源——形形色色的清潔汽車「食譜」
⑷ 求一篇科技小論文(新能源)
新能源又稱非常規能源。是指傳統能源之外的各種能源形式。指剛開始開發利用或正在積極研究、有待推廣的能源,如太陽能、地熱能、風能、海洋能、生物質能和核聚變能等。
分類
新能源的各種形式都是直接或者間接地來自於太陽或地球內部伸出所產生的熱能。包括了太陽能、風能、生物質能、地熱能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出來的生物燃料和氫所產生的能量。也可以說,新能源包括各種可再生能源和核能。相對於傳統能源,新能源普遍具有污染少、儲量大的特點,對於解決當今世界嚴重的環境污染問題和資源(特別是化石能源)枯竭問題具有重要意義。同時,由於很多新能源分布均勻,對於解決由能源引發的戰爭也有著重要意義。
據世界斷言,石油,煤礦等資源將加速減少。核能、太陽能即將成為主要能源。
聯合國開發計劃署(UNDP)把新能源分為以下三大類:大中型水電;新可再生能源,包括小水電、太陽能、風能、現代生物質能、地熱能、海洋能;穿透生物質能。
一般地說,常規能源是指技術上比較成熟且已被大規模利用的能源,而新能源通常是指尚未大規模利用、正在積極研究開發的能源。因此,煤、石油、天然氣以及大中型水電都被看作常規能源,而把太陽能、風能、現代生物質能、地熱能、海洋能以及核能、氫能等作為新能源。隨著技術的進步和可持續發展觀念的樹立,過去一直被是做垃圾的工業與生活有機廢棄物被重新認識,作為一種能源資源化利用的物質而受到深入的研究和開發利用,因此,廢棄物的資源化利用也可看作是新能源技術的一種形式。
新近才被人類開發利用、有待於進一步研究發展的能量資源稱為新能源,相對於常規能源而言,在不同的歷史時期和科技水平情況下,新能源有不同的內容。當今社會,新能源通常指核能、太陽能、風能、地熱能、氫氣等。
按類別可分為:太陽能 風力發電 生物質能 生物柴油 燃料乙醇 新能源汽車 燃料電池 氫能 垃圾發電 建築節能 地熱能 二甲醚 可燃冰等
新能源概況
據估算,每年輻射到地球上的太陽能為17.8億千瓦,其中可開發利用500~1000億度。但因其分布很分散,目前能利用的甚微。地熱能資源指陸地下5000米深度內的岩石和水體的總含熱量。其中全球陸地部分3公里深度內、150℃以上的高溫地熱能資源為140萬噸標准煤,目前一些國家已著手商業開發利用。世界風能的潛力約3500億千瓦,因風力斷續分散,難以經濟地利用,今後輸能儲能技術如有重大改進,風力利用將會增加。海洋能包括潮汐能、波浪能、海水溫差能等,理論儲量十分可觀。限於技術水平,現尚處於小規模研究階段。當前由於新能源的利用技術尚不成熟,故只佔世界所需總能量的很小部分,今後有很大發展前途。
⑸ 寫一篇有關於汽車新能源的畢業論文,大體內容應該寫一些什麼呢(好 會加分)
寫有關能源的論文當然是寫能源的一些問題咯。
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⑹ 請教高手:淺析汽車新能源技術發展狀況論文怎樣寫
立幟汽車製造網 隨著世界能源危機和環保問題日益突出,汽車工業面臨著嚴峻的挑戰。一方面,石油資源短缺,汽車是油耗大戶,且目前內燃機的熱效率較低,燃料燃燒產生的熱能大約只有35%—40%用於實際汽車行駛,節節攀升的汽車保有量加劇了這一矛盾;另一方面,汽車的大量使用加劇了環境污染,城市大氣中CO的82%、NOx的48%、HC的58%和微粒的8%來自汽車尾氣,此外,汽車排放的大量CO2加劇了溫室效應,汽車雜訊是環境雜訊污染的主要內容之一。我國作為石油進口國和第二大石油消費大國,污染嚴重,世行認定的20個污染最嚴重的城市有16個在中國。國內汽車產品水平與國外差距很大,平均油耗高出10%—30%,排放約為15—20倍,汽車工業面臨的壓力更大。
上個世紀末以來世界各國和各大汽車公司以及國內各大科研機構和高等院校紛紛致力於開發清潔節能汽車,新能源汽車獲得了長足發展。汽油和柴油是傳統內燃機汽車的能源,利用除此以外的能源提供汽動力的汽車均可稱為新能源汽車。目前正在開發的新能源包括天然氣、液化石油氣、醇類、二甲醚、氫、合成燃料、生物氣、空氣以及電荷燃料電池等。
本文介紹新能源汽車技術的發展概況,並對其發展前景提出看法。
1 新能源汽車的種類及其特點
1.1 天然氣汽車和液化石油氣汽車
天然氣汽車又被稱為「藍色動力」汽車,主要以壓縮天然氣(CNG)、液化天然氣(LNG)、吸附天然氣(ANG)為燃料,常見的是壓縮天然氣汽車(CNGV)。液化石油氣汽車(LPGV)是以液化石油氣(LPG)為燃料。CNG和LPG是理想的點燃式發動機燃料,燃氣成分單一、純度高,與空氣混合均勻,燃燒完全,CO和微粒的排放量較低,燃燒溫度低因而NOx排放較少,稀燃特性優越,低溫起動及低溫運轉性能好。其缺點是儲運性能比液體燃料差、發動機的容積效率較低、著火延遲期較長。這兩類汽車多採用雙燃料系統,即一個汽油或柴油燃料系統和一個壓縮天然氣或液化石油氣系統,汽車可由其中任意一個系統驅動,並能容易地由一個系統過渡到另一個系統。康明斯與美國能源部正合作開發名為「先進往復式發動機系統(ARES)」的新一代天然氣發動機,根據開發目標,該發動機熱效率達50%(熱電聯產時達到80%以上),NOx排放量低於0.1g/km,製造成本為400450美元/kW,維護費用低於0.01美元/kwh,在滿足這些目標的同時,發動機具有較高的可靠性。
1.2 醇類汽車
醇類汽車就是以甲醇、乙醇等醇類物質為燃料的汽車,使用比較廣泛的是乙醇,乙醇來源廣泛,製取技術成熟,最新的一種利用纖維素原料生產乙醇的技術其可利用的原料幾乎包括了所有的農林廢棄物、城市生活有機垃圾和工業有機廢棄物。目前醇類汽車多使用乙醇與汽油或柴油以任意比例摻和的靈活燃料驅動,既不需要改造發動機,又起到良好的節能、降污效果,但這種摻和燃料要獲得與汽油或柴油相當的功率,必須加大燃油噴射量,當摻醇率大於15%—20%時,應改變發動機的壓縮比和點火提前角。乙醇燃料理論空燃比低,對發動機進氣系統要求不高,自燃性能差,辛烷值高,有較高的抗爆性,揮發性好,混合氣分布均勻,熱效率較高,汽車尾氣污染可減少30%以上。這種汽車最早由福特公司在20世紀80年代中期開發,到2003年底,美國有230多萬輛乙醇汽車,其中多數是道奇和克萊斯勒廂式車——2003年已賣出233466輛。
1.3 氫燃料汽車
氫是清潔燃料,採用氫氣作燃料,只需略加改動常規火花塞點火式發動機,其燃燒效率比汽油高,混合氣可以較大程度地變稀,所需點火能量小,有利於節約燃料。氫氣也可以加入其它燃料(如CNG)中,用於提高效率和減少N02排放。氫的質量能量密度是各種燃料中最高的一種,但體積能量密度最低,其最大的使用障礙是儲存和安全問題。寶馬公司一直致力於氫氣發動機研製,開發了多款氫發動機汽車,其裝有V12氫發動機的7系列轎車是世界上首批量產的氫發動機,該發動機可使用氫氣和汽油兩種燃料。
1.4 二甲醚汽車
二甲醚(DME)是一種無色無味的氣體,具有優良的燃燒性能,清潔、十六烷值高、動力性能好、污染少,稍加壓即為液體,非常適合作為壓燃式發動機的代用能源,使用該燃料的車輛可達到美國加州的超低排放標准。日本NKK公司成功地開發出用劣質煤生產二甲醚的設備,並且和住友金屬工業公司於1998年完成了用二甲醚作為汽車燃料的試驗,二甲醚汽車(DMEV)不會排放黑色氣體污染環境,產生的NOX比柴油少20%。
1.5 氣動汽車
以壓縮空氣、液態空氣、液氮等為介質,通過吸熱膨脹做功供給驅動能量的汽車稱為氣動汽車,氣動發動機不發生燃燒或其他化學反應,排放的是無污染物輻射的空氣或氮氣,真正實現了零污染。目前開發比較成功的是壓縮空氣動力汽車(APV),工作原理類似於傳統內燃機汽車,只不過驅動活塞連桿機構的能量來源於高壓空氣。APV介質來源方便、清潔,社會基礎設施建設費用不高,較容易建造。無燃料燃燒過程,對發動機材料要求低,結構簡單,可借鑒現有內燃機技術因而研發周期短,設計和製造容易。但目前APV能量密度和能量轉換率還不夠高,續駛里程短。1991年法國工程師Guy Negre獲得了壓縮空氣動力發動機的專利,並加盟MDI公司,2000年MDI公司推出的名為「進化」(evolution)的APV,質量僅700kg,其發動機質量僅為35kg,速度可達120km/h,一次充滿壓縮空氣可行駛200km,充氣費用僅為0.3美元,在城市中約可行駛10h,在壓縮空氣站充氣2min就可完成,用氣泵充氣3h可完成。
1.6 電動汽車
世界上第一輛電動車(EV)由美國人在19世紀90年代製造。EV大致分為蓄電池電動汽車(BEV)、燃料電池電動汽車(FCEV)和混合動力電動汽車(HEV)。電動汽車的一個共同特點是汽車完全或部分由電力通過電機驅動,能夠實現低排放和零排放。
蓄電池電動汽車是最早出現的電動汽車。使用鉛酸電池的汽車整車動力性、續駛里程與傳統內燃機汽車有較大的差距,而使用高性能鎳氫電池或者鋰電池又會使成本大大增加。而JtBEV都需有一定充電時間及相應的充電設備,使用場合受到了限制。燃料電池具有近65%的能量利用率,能夠實現零排放、低雜訊,國外最新開發的高性能燃料電池已經能夠實現幾乎與傳統內燃機汽車相當的動力性能,發展前景很好,但成本卻是制約其產業化的瓶頸。在加拿大進行的示範試驗表明,使用燃料電他的公共汽車製造成本為120萬加元,而使用柴油機的公共汽車僅為27.5萬加元。
混合動力汽車融合了傳統內燃機汽車和電動汽車的優點,同時克服了兩者的缺點,近年來獲得了飛速發展,並已經實現了產業化和商業化,PRIUS和INSIGHT兩款混合動力汽車的成功向人們展現了混合動力技術的魅力和巨大的市場潛力。
1.7 以植物油為燃料的汽車
為了尋找可代替石油的新能源,科學家也將目光投向了植物油,正在研製以植物油如大豆油、玉米油及向日葵油為原料的內燃機油。科學家們還在研究生物柴油,這是一種以植物油為原料的燃料,將來可作為柴油的替代品大量用於卡車和輪船。生物柴油中不含硫,因此不會對環境造成酸雨威脅。為生產生物柴油,化學家們正在對植物油進行酯化加工,使之變成甲基酯化合物,燃燒起來更干凈,發動機內殘留物也較少。
2 我國新能源汽車的發展概況
我國天然氣資源豐富,分布廣泛,海南、北京、上海、重慶等省市被列為國家燃氣汽車重點示範城市,各地均在燃油汽車基礎上研製開發改裝了壓縮天然氣汽車和液化石油氣汽車,主要用於計程車、公交客車、大型車輛和工程設施等。一汽—大眾公司開發了捷達LPG,上海交大研製成LPG轎車並和申沃客車聯合開發成功改裝型LPG城市bus,北京開發了CNG城市bus。
山西是產煤大省,甲醇汽車項目已進行多年,目前已達到商業運行階段,所用甲醇汽車採用靈活燃料系統,既可用甲醇,也可用汽油,將乙醇當作有氧燃料使用,現在在河北和黑龍江等地推廣。同時國家制定了乙醇汽油燃料相關標准。我國雲崗汽車公司大同汽車製造廠開發了甲醇中巴車。
我國煤炭資源豐富,政府支持以煤炭為原料製造車用燃料項目。煤直接液化和間接液化製取車用燃料的項目正在積極進行。「十五」期間在雲南和陝西建立了煤直接液化示範廠,以煤為原料合成石油或二甲醚等車用燃料。西安交通大學與中國科學院煤化工研究所經過5年協同攻關,於2000年研製出了「超低排放二甲醚汽車」,通過在TYll00單缸柴油機及裝備有大連柴油機廠生產的CA498柴油機的麵包車上燃用二甲醚的試驗,發現發動機的功率可提高10%-15%,熱效率提高2—3個百分點,雜訊降低10%-15%。
我國從事燃料電池研究的單位有20餘家,質子交換膜(PEM)燃料電池技術已取得較大進展,但與國外還有不小差距,例如,國外將功率50—80kW的PEM燃料電池用於轎車,而我國最大的PEM燃料電池單堆功率為5kW,離轎車使用相距甚遠。我國的金屬燃料電池技術已經達到世界先進水平。
我國的鎳氫電池和鋰電池技術水平也已經達到國際先進水平,比亞迪在2005年上海車展展出的E1電動車已經具備了很好的整車動力性能。
目前國內對壓縮空氣動力汽車的研究報道最多的是浙江大學,他們已經開發出壓縮空氣動力摩托車研究平台,探索出不少有益的結論,正在進一步深入研究,此外重慶大學和同濟大學也做過一些探索性研究。應當說APV在國內的發展才剛剛起步。
3 代用燃料汽車的發展前景
在各種汽車代用燃料中,LPG和CNG最方便投入使用,而且目前已經具有好的配套基礎設施。在排放和經濟性能要求較高而動力性能要求一般的公共交通領域具有很好的應用前景,美國近年來新型公交客車中天然氣汽車就占據了較大比例。在中國這樣的農業大國特別是一些農業大省,乙醇資源豐富,乙醇汽車有良好的應用前景。二甲醚等合成燃料具有很好的排放特性,也將具有很好的應用前景,特別是作為代用柴油應用於混合動力汽車。混合動力汽車毫無疑問是下一代汽車動力系統的主要形式。
蓄電池電動汽車的使用性能不如混合動力汽車和燃料電池汽車,且成本高。氫燃料發動機的能量利用率不如氫氧燃料電池。因而蓄電池電動汽車和氫發動機汽車的發展前景不是十分樂觀。當然隨著太陽能電池技術的發展和突破,也許純電動汽車能迎來一個不錯的發展局面。壓縮空氣動力汽車雖然實現了零污染,但其整車性能與傳統汽車相差太遠,只能在較小的范圍內應用於特定場合。
燃料電池是目前技術條件下能量利用率最高的車用能源。燃料電池的比能量可達200—350Wh/kg,為鋰離子電池的2—3倍;能量轉換效率高達60%~80%,是汽油機或柴油機的1.5~2倍,能實現超低污染甚至零污染,而且燃料電池使用的氫能源是可再生的。目前以甲醇燃料電池技術最為成熟。國外各大石油公司和汽車均在致力於燃料電池汽車的研發以搶佔在未來汽車發展中的灘頭。戴姆勒—賓士汽車公司從1993年到2000年先後推出了NecarI—NecarⅣ和Nebas等系列FCEV,2001年5月Necar4在美國試車,功率55kW,最高車速145km/h,裝載行程450km,最新推出的Necar V-FCEV採用甲醇燃料電池。1997年Ballard動力公司和福特汽車公司組建了Xcellsis公司開發燃料電池轎車,美國AR—CO、殼牌、德士古等石油公司和加州CARB先後加盟,組成世界上最強大的燃料電池車開發聯盟。日本電力中央研究所正在開發一種全面使用耐熱陶瓷的燃料電池,電池在發電效率非常高的1000℃的高溫下工作,電解質的輸出功率達到1W/cm2,相當於傳統燃料電池的5倍。EvomR公司致力於開發鋁和鋅燃料電池,已具有相當水平。
總之對代用燃料的綜合評價應考慮以下因素:燃料成本;車輛成本;對進口石油的依賴程度;有效能源利用率;溫室效應;排放污染;生產、儲運、分銷、加註設施;裝載行駛里程和加註時間;安全性。基於這些因素,目前最容易投入使用的代用燃料是CNG和LPG。電、甲醇和乙醇的綜合評價指數都低於汽油。可以預計LPG和CNG以及乙醇的市場份額將會不斷增加。二甲醚和合成柴油在十年後其市場份額會快速穩定增長。混合動力汽車會進一步發展,迅速增加市場份額。而燃料電池汽車會在20年之後開始實現產業化逐漸增加市場份額。傳統汽油機汽車的市場份額會在20年之後開始出現明顯的下降,但柴油車會在重型車輛領域繼續保持很高的市場份額。
4 結束語
在未來的20年內,汽油和柴油仍是汽車主要的能量來源,但汽油和柴油的質量要求越來越高,發動機技術將快速發展以提高能量利用率。代用燃料會得到迅速運用,天然氣汽車和乙醇汽車會率先大規模投入使用,二甲醚和合成燃料會逐步擴大應用。
混合動力系統會得到快速發展和應用,混合動力汽車將至少在30年內都是汽車工業最切實可行的解決能源問題和污染問題的途徑。因此應當整合資源加速混合動力汽車的開發,搶占汽車技術發展的新高地。
燃料電池是最有前途的車用能量,也是未來汽車的主要能量源,國內石油工業應該與汽車工業聯手開發先進的燃料電池技術,搶占未來先進汽車技術的前沿陣地!