燃料電池電動汽車應用

㈠ 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

㈡ 天然氣燃料電池電動汽車

這些是新能源汽車了，現在北京不用搖號，不要稅了，其他城市不太清楚，不過新能源汽車政府是鼓勵的
打字不易，如滿意，望採納。

㈢ 燃料電池電動汽車由哪幾部分組成其作用是什麼

1.能量控制單元
2.空氣壓縮機
3.燃料電池堆
4.高壓儲氫瓶
5.動力電池組
7.電動機

㈣ 燃料電池汽車相對於其他新能源汽有哪些優勢

優點：
1、零排放或近似零排放。
2、減少了機油泄露帶來的水污染。
3、降低了溫室氣體的排放。
4、燃油電池的轉化效率高（60%左右），整車燃油經濟性良好。
5、運行平穩、無雜訊。
缺點：
燃料電池成本高昂，同時使用成本（氫）也昂貴。

㈤ 為什麼目前純燃料電池電動汽車應用較少

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。

拋開成本不說，燃料電池汽車如何加註發電用的燃料就是個問題。目前，氫燃料電池車一個大問題便是如何加註氫氣。

而燃料電池汽車的成本，很難再進一步降低，二者成本的差距會越拉越大。氫燃料電池汽車自身成本就不低，加上氫氣的製造和加註成本，使其普及十分困難。

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。

㈥ 簡述燃料電池電動汽車的優勢和面臨的問題

(1)優點。與傳統汽車、純電動汽車技術相比，燃料電池電動汽車具有以下優點：①零排放或近似零排放，綠色環保。燃料電池電動汽車在本質上是一種零排放汽車，燃料電池沒有燃燒過程，若以純氫作燃料，通過電化學的方法，將氫和氧結合，生成物是清潔的水；採用其他富氫有機化合物用車載重整器制氫作為燃料電池的燃料，生成物除水之外還可能有少量的C02，但其排放量比內燃機要少得多，且沒有其他污染排放（如氧化氮、氧化硫、碳氫化物或微粒）問題，接近零排放。與傳統汽車相比既減少了機油泄漏帶來的水污染，又降低了溫室氣體的排放。②能量轉換效率高，節約能源。燃料電池的能量轉換效率極高。燃料電池沒有活塞或渦輪等機械部件及中間環節，不經歷熱機過程，不受熱力循環（卡諾循環）限制，故能量轉換效率高，燃料電池的化學能轉換效率在理論上可達100%，實際效率已達60%～80%，是普通內燃機熱效率的2～3倍(汽油機和柴油機汽車整車效率分別為16%-18%和22%～24%)。因此，從節約能源的角度來看，燃料電池汽車明顯優於使用內燃機的普通汽車。③燃料多樣化，優化了能源消耗結構。燃料電池所使用的氫燃料來源廣泛，自然界中，氫能大量存儲在水中，可採用水分解制氫，也可以從可再生能源獲得，可取自天然氣、丙烷、甲醇、汽油、柴油、煤以及再生能源。燃料來源的多樣化有利於能源供應安全和利用現有的交通基礎設施（如加油站等）。燃料電池不依賴石油燃料，各種可再生能源可以轉化為氫能加以有效利用，減少了對石油資源的依賴，優化了交通能源的構成。④續駛里程長，性能優於其他電池的電動汽車。採用燃料電池發電系統作為能量源，克服了純電動汽車續駛里程短的缺點，其長途行駛能力及動力性已經接近於傳統汽車。燃料電池汽車可以車載發電，只要帶上足夠的燃料，它可以把我們送到任何想去的地方。燃料電池電動汽車在成本和整體性能上（特別是行程和補充燃料時間上）明顯優於其他電池的電動汽車。⑤過載能力強。燃料電池除了在較寬的工作范周內具有較高的工作效率外，其短時過載能力可達額定功率的200%或更大，更適合於汽車的加速、爬坡等工況．燃料電池的短時過載能力可達200%的額定功率。⑥運行平穩、低雜訊 燃料電池屬於靜態能量轉換裝置，除了空氣壓縮機和冷卻系統以外無其他運動部件，因此與內燃機汽車相比，擺脫了馬達的轟鳴，運行過程中雜訊和振動都較小。(2)缺點。汽車業界普遍認同的一個觀點是，燃料電池技術是內燃機技術最好的替代物，代表了汽車未來的發展方向。但如果將發展燃料電池汽車的幾個制約因素考慮進來，則會發現燃料電池汽車目前和今後一段時間尚不具備商業化的條件。①燃料電池汽車的製造成本和使用成本過高。制約燃料電池汽車推廣應用的最大因素之一是燃料電池的生產成本一直居高不下。如何降低燃料電池的生產成本成為燃料電池汽車實用化的關鍵。據美國能源部測算，目前燃料電池的生產成本已降為500美元／kN。專家估計，只有當燃料電池的生產成本降至50美元／kW的水平才能為消費者所接受．也就是說．當一台80kW的汽車用燃料電池的成本降到目前汽油發動機的3500美元的價格時，才能創造巨大的市場效益。從市場經濟學角度講，高成本很難完成市場化推廣，而無法實現市場化就不可能大規模批量生產，進而成本就無法降下來，最終導致成本與銷售的惡性循環。另一方面，燃料電池汽車的使用成本過也高，氫氣的售價並不廉價，因此燃料電池車的運行成本並不令人樂觀。目前由燃料電池發電系統提供lkW·h電能的成本遠高於各種動力電池，這從一個側面反映了作為汽車動力源，燃料電池還有相當遠的距離。②啟動時間長，系統抗震能力還需提高。採用氫氣為燃料的FCEV啟動時間一般需要超過3min，而採用甲醇或者汽油重整技術的FCEV則長達lOmin，比起內燃機汽車啟動的時間長得多，影響其機動性能。此外，當FCEV受到振動或者沖擊時，各種管道的連接和密封的可靠性需要進一步的提高，以防止泄漏，降低效率，嚴重時引發安全事故。③經濟且無污染地獲取純氫燃料還存在技術難點。通過重整或改質技術轉化傳統的化石燃料獲取純氫天然氣，不僅要消耗大量的能量，而且並沒有從根本上擺脫對化石能的依賴，也沒有從根本上消除對環境的污染。自然界中，氫能大量存儲在水中，雖然取之不盡，但直接使用熱分解或是電解的辦法從水中制氫顯然不劃算。因此多數科學家都將目光轉向了利用太陽能，但是還存在許多技術障礙。目前，他們正在進行太陽能分解水制氫、太陽能發電電解水制氫、陽光催化光解水制氫、太陽能生物制氫等方面的研究。只有到了能以再生性能源廉價地生產出氫燃料，氫燃料電池民用汽車的燃料問題才算獲得了根本性解決。④氫燃料電池汽車燃料的供應還有大量的技術問題有待解決。通常氫能以三種狀態存儲和運輸：高壓氣態、液態和氫化物形態。用常用的壓縮氣體罐儲存的氫，只能供燃料電池汽車行駛150km，續駛里程太短，還不如蓄電池驅動的汽車。由於氫氣是最小的分子，很容易造成泄漏。哪怕是微量的泄漏，都有可能造成極度可怕的後果。而在-253℃的條件下儲存液氫的深度製冷技術目前還很不成熟．就全球來說，目前能夠加液氫的加氫站也沒有幾家。值得欣慰的是，儲氫材料的開發已取得了一定的進展。⑤供應燃料輔助設備復雜，且質量和體積較大 在以甲醇或者汽油為燃料的FCEV中，經重整器出來的「粗氫氣」含有使催化劑「中毒」失效的少量有害氣體，必須採用相應的凈化裝置進行處理，增加了結構和工藝的復雜性，並使系統變得笨重。目前普遍採用氫氣燃料的FCEV，因需要高壓、低溫和防護的特種儲存罐，導致體積龐大，也給FCEV的使用帶來了許多不便。⑥稀有金屬鉑金Pt被大量應用也制約著燃料電池電動汽車的推廣應用。稀有金屬鉑金作為燃料電池必不可少的反應催化劑，按照現有燃料電池對鉑金的消耗量，地球上所有的鉑金儲量都用來製作車用燃料電池，也只能滿足幾百萬輛車的需求。⑦加氫站等基礎網路設施建設幾乎為零，目前全球范圍內投入使用的加氫站僅有100多家，且大部分是用於實驗用途的。如果說技術和成本是科研機構和企業通過努力可以自行解決的問題，那麼相應的配套設施建設則不是舉一人之力可以完成的，需要國家政策、產業鏈條、基礎設施建設等多方面的准備，並及時制定完善的行業標准和規范 加氫站等基礎設施建設，既涉及城市規劃、交通、電力等問題，又要解決投資和經營者的獲利問題，同時還要有效解決加氫的核心技術和統一標准等問題。對於有一定行駛區間的公交車而言，這個問題可能容易解決，但是對於私家車而言要解決這些問題就任重而道遠了。

㈦   燃料電池主要應用領域

燃料電池重點應用將在電動汽車領域上。燃料電池汽車主要由燃料電池系統、車載儲氫系統、電機、電控、動力電池系統和其他零部件組成。故推動了燃料電池生產行業的迅速崛起。

㈧ 燃料電池電動汽車是最佳的電動車輛

燃料電池最大的問題是成本太高。如果不記成本，它應該是最高效環保的。氫氧燃料電池用氫氣做燃料，在電池內把化學能轉化為電能生成水，理論效率100%，而且完全無污染。但是目前只有鉑能勝任燃料電池的催化劑，一輛小型汽車如果用燃料電池驅動的話需要的鉑在100g以上，所以只能說前途光明，道路曲折。

㈨ 燃料電池電動汽車是怎樣的工作原理

1、燃料電池電動汽車的動力系統主要由燃料電池發動機、燃料存儲裝置（主要用於儲氫）、驅動電機、動力電池組等組成，採用燃料電池發電作為主要能量源，通過電機驅動車輛前進。燃料電池是利用氫氣和氧氣（或空氣）在催化劑的作用下直接經電化學反應產生電能的裝置，且有無污染、排放物只有水的優點。
2、燃料電池電動汽車具有效率高、節能環保（以氫氣為能源、排放物為水）、運行平穩、雜訊小等優點。
燃料電池作為電動汽車的動力來源，其特點主要表現在：
①能量轉化效率高。燃料電池的能量轉換效率可高達60%～80%，是內燃機的2~3倍。
②不污染環境。燃料電池的燃料是氫和氧，生成物是清潔的水，它本身工作不產生CO和C02，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C02。
3、燃料電池是一種不燃燒燃料而直接以電化學反應方式將燃料的化學能轉變為電能的高效發電裝置。發電的基本原理是：電池的陽極(燃料極)輸入氫氣(燃料，氫分子(H2)在陽極催化劑作用下被離解成為氫離子(H+)和電子(e-)，H+穿過燃料電池的電解質層向陰極(氧化極)方向運動，e-因通不過電解質層而由一個外部電路流向陰極;在電池陰極輸入氧氣(O2)，氧氣在陰極催化劑作用下離解成為氧原子(O)，與通過外部電路流向陰極的e-和燃料穿過電解質的H+結合生成穩定結構的水(H2O)，完成電化學反應放出熱量。
4、現階段，燃料電池的許多關鍵技術還處於研發試驗階段。此外，燃料電池的理想燃料——氫氣，在制備、供應、儲運等方面距離產業化還有大量的技術與經濟問題有待解決。
作為燃料電池必不可缺少的反應催化劑——稀有金屬鉑金(Pt)被大量應用。按照現有燃料電池對鉑金的消耗量，地球上所有儲量都用來製造車用燃料電池，也僅能滿足幾百萬輛車的需求。因此如何降低稀有金屬用量也是燃料電池電動汽車推廣應用的技術和資源瓶頸之一。

㈩ 燃料電池汽車與電動汽車，誰能勝出

首先，在我看來未來燃料電池車與鋰電池車在可預見的短期內不能說誰打敗誰，只能是相互補充各自佔領各自的需求市場。從以下幾點作為分析依據：鋰電池車已經被市場證明，其可以在這個生態圈生存，並且隨著市場化的發展，其安全性，動力性已經獲得部分市場的認可。同時鋰電池車的相關產業鏈已經基本形成，行業規范正在完善，充電樁等基礎設施也在布局，可以說在可預見的將來其發展不會差。燃料電池車的優勢我認為集中體現在其所應用的燃料——氫氣中，美國能源部等在內的各大權威機構都相信，未來的能源結構應該是以氫能為核心的能源網路佔主導地位。太陽能、風能、潮汐能等新興能源其穩定性 與不可運輸性在未來的能源布局中只能處於邊緣地位。下圖來源於網路，是專家們對未來社會能源結構的構想。從車的角度來講，鋰電池車，目前在城市中行駛已經得到實際驗證，其基礎設施如充電樁等也正在布局，安全性，經濟性等因素已經發展到能讓大眾接受的程度了。最主要的是主流的鋰電池車輛的價格和配置都在多數人的接受范圍內。目前多被大眾詬病的就是其充電時間過長的問題。相信隨著技術的發展也會在一定程度上得以解決吧。而燃料電池車無論從市場推廣、基礎設施建設、安全性保證還是在成本控制方面目前都處在一個發展的階段。其被多數業內人士看好的原因只有其能源補充時間較短這一優勢。其壽命，成本和人們與生俱來的對氫氣的畏懼都成為其發展的阻力。但是，歷史證明技術的發展總是永無止境的，燃料電池技術的突破也只是時間的問題。其在長途運輸、固定線路行駛、航天和軍事等方面的應用前景仍然不容小覷。所以相比較而言我認為，二者在未來的發展中都會佔有各自的一席之地。人類的創造力永無止境，解決問題的能力也值得期待。最後個人作為未來這一行業的從業者，也非常期待行業的發展，氫能社會的到來。