本篇文章给大家谈谈《氢燃料电池发动机介绍说明》对应的知识点,希望对各位有所帮助。
本文目录一览:
- 1、氢燃料电池车的优缺点?
- 2、什么是氢燃料电池?
- 3、氢燃料发动机与氢燃料电池是一回事吗?
- 4、干货分享:2.5kg氢气即可续航400公里,简述氢燃料电池车工作原理
- 5、氢气发动机的介绍有吗?
氢燃料电池车的优缺点?
氢发动机汽车
氢发动机汽车是以氢发动机为动力源的汽车。一般发动机使用的燃料是柴油或汽油,氢发动机使用的燃料是气体氢。氢发动机汽车是一种真正实现零排放的交通工具,排放出的是纯净水,其具有无污染、零排放、储量丰富等优势。
优点:
排放物是纯水,行驶时不产生任何污染物。
缺点:
氢燃料成本过高,而且氢燃料的存储和运输按照技术条件来说非常困难,因为氢分子非常小,极易透过储藏装置的外壳逃逸。另外最致命的问题,氢气的提取需要通过电解水或者利用天然气,如此一来同样需要消耗大量能源,除非使用核电来提取,否则无法从根本上降低二氧化碳排放。
什么是氢燃料电池?
氢通过与氧的化学反应而产生电能的装置。
氢燃料电池是使用氢这种化学元素,制造成储存能量的电池。其基本原理是电解水的逆反应,把氢和氧分别供给阳极和阴极,氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后,放出电子通过外部的负载到达阴极。
燃料电池的发电效率可以达到50%以上,这是由燃料电池的转换性质决定的,直接将化学能转换为电能,不需要经过热能和机械能(发电机)的中间变换。
氢燃料电池汽车的优点
折叠节能环保性能优:纵观氢燃料电池整个运行过程中,除了消耗氧气和空气之外,没有其他的能源消耗,没有加油也没有充电,节能性能毋庸置疑。同时氢燃料电池堆栈在生产电能的过程中只产生水,因此其最大的优势就是真正的实现了零排放目标。
折叠容易实现:燃氢发动机的实用化相对容易实现,传统内燃机结构只需稍加的改动就可以燃用氢气,而且可以充分利用全球现存的车用发动机生产线路和配套设施,因此是目前车用发动机氢能应用解决方案中最具经济性和使用最广泛的。
以上内容参考百度百科-氢燃料电池
氢燃料发动机与氢燃料电池是一回事吗?
氢燃料发动机是氢气在气缸内燃烧推动活塞做功,氢燃料电池是氢气与氧化剂发生电化学反应产生电流。
干货分享:2.5kg氢气即可续航400公里,简述氢燃料电池车工作原理
近年来,随着国内外氢能产业的不断发展,氢燃料电池车作为氢能产业链下游集成应用中最为重要的一环,受到了广泛的重视。国内关于氢能的各项产业,基本都与氢燃料电池车相关,为燃料电池车服务。
在国家政策上,对于氢燃料电池车的不退坡补贴会持续到2020年;同时,各地方政府也配合出台了关于燃料电池车的购置及运营补贴政策。可以预见,在未来较长一段时间内,氢燃料电池车及其相关产业都将会是氢能产业的主要发展方向。
氢燃料电池车区别于普通汽车的地方,主要在其动力系统上。普通汽车以汽油等燃料在内燃机中燃烧做的功为动力;而氢燃料电池车是以氢燃料电池产生的电能为电动机供电,以电动机做的功作为动力的。
如上图所示,氢燃料电池车的动力系统主要由以下几部分构成:
(1)燃料口:氢气燃料的加注口,直接连在氢气储罐上。
(2)蓄电池:减速时帮助制动,并将部分机械能转化为电能储存起来;加速时释放储存的电能帮助加速。
(3)高压氢气储罐:内部充满高压氢气作为汽车的燃料。其内部压力一般为35MPa,少部分车辆可达到70MPa。
(4)安全装置:当汽车发生碰撞或者氢气泄露时,切断燃料电池的氢气供给。
(5)PEMFC(质子交换膜燃料电池)电堆:氢燃料电池车最核心部件,为电动发动机供电,保证汽车平稳行驶。
(6)发动机(电动):汽车的直接动力源。
(7)驾驶系统:连接驾驶室,控制车辆运行状态。
其中,PEMFC电堆作为车辆的核心部件,其单电池的原理图如下:
图中,左侧为电池阳极(负极),氢气作为燃料进入此极;右侧为电池阴极(正极),空气中的氧气作为氧化剂进入此极。
电池在正常工作时,在阳极侧,氢气在金属铂的催化以及电路的作用下失去电子,变成氢离子(H+,质子),并通过只对氢离子有选择性的PEM到达阴极侧,而电子只能通过外电路到达阴极,从而产生可利用的电流。在阴极侧,空气中的氧气在金属铂的催化以及电路的作用下得到电子,变成氧负离子(O2-)。随后,从阳极侧进入阴极侧的氢离子与氧负离子结合生成水,从阴极流出。
氢燃料电池车在经由燃料口充氢后,方可正常启动运行。当司机打开控制系统,将汽车发动后,燃料电池堆开始工作,消耗氢气,产生电能,带动电动发动机工作,汽车开始行驶。
相比于普通汽车,氢燃料电池车的排放物只有纯净的水而没有其他污染物,且只需要少量氢气(2.5公斤)即可续航400公里左右,燃料的成本要大大低于汽油、柴油等内燃机燃料。
而相比于纯电动汽车,氢燃料电池车以PEMFC电池堆替代锂电池,作为电动发动机的能量来源,使得汽车拥有了更远的续航里程;同时,充能(充气)时间从电动车的1-2小时变为了氢燃料电池车的3-5分钟,大大节约了时间。
因此,发展并推广氢燃料电池车很有必要。(作者:王重阳燃料电池工程师)
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氢气发动机的介绍有吗?
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进入21世纪,国际上汽车能源多元化趋向愈演愈烈,这是一方面能源消耗大国,面临着以石油为主体的能源经济争奇巨大压力,越来越显示出世界上无法摆脱石油带来的竞争升级战;另一方面,各种替代能源,各具优缺点和不成熟性,致使它们各显神通这只能花相当时间段的考验,才能逐步形成主导形态,但氢能源,无论从那一方面思考,都具有可持续发展的优势。
近来,氢气发动机汽车的热度明显上升,它既是清洁能源应用的一个好契机,同时人们看好的是,和燃料电池电动汽车,使用氢气有着同根同源的关系,在氢能源社会建设工程方面,是一个非常合适的过渡,从而分别于汽车进入一个新能源的汽车时代。
氢气发动机的应用BMW算是开路先锋。BMW的750HL,5升汽缸发动机轿车上,开发出汽油和氢气需用发动机轿车,这属于第5代的产品。BMW在2000年汉诺威世博会上,有15辆750hL轿车作交通等,令人耳目一新。
这证明:氢汽发动机汽车从原理上实用是可行的,液态氢的燃料可以在汽车上应用;即使使用双燃料的油箱,也不会影响到汽车的正常应用,开起来一样方便;在汽车制造方面的进一步改进,对氢气发动机的批量应用,前景非常的好。
750hL氢气发动机只是在原型的汽油机上改进的,发动机的排量,缸径,行程,压缩比都没有什么变动,只是在发动机上安装第二套供气管路,氢气是利用储氢罐的压力,被送到发动机上。在此过程中,很重要的是使液态氢的气流化过程。所以在发动机外面要加浓一个热交换器,使氢汽化并加热,经过动力调节,而生成混合可燃气体的。
输入氢气的核心部件是电磁阀及相应的电子单元,是由Bosch公司研制供应,借以控制电磁阀的频率和峰值,保持技术应用要求的开闭度和点火特性。
当前,750HL发动机在使用汽油和氢汽时,性能上有差距,当排当在5379cm3V12发动机,燃用汽油时,功率为240KW,加速100Km/h,只需6.8秒,最高车速250Km/h;而燃用氢气时,功率为150KW,加速时间9.6秒,最高车速226Km/h,百十里耗氢气40L,一次充气140L,可行驶350Km。当前BMW对下一代氢气发动机的效率和比功率正在继续的挖潜工作中。
接着BMW选择了迪拜,布鲁塞尔、米兰,东京和洛杉矶作为“BMW清洁能源巡四之旅”的城市,反映很好。BMW表示,到2020年BMW将会有50%车种采用氢气发动机,近日,750hL在中国科技馆展示,氢动力再次驶入中国。
令人惊奇的是,在2003年,日本马自达汽车公司,推出装在新型的Renesis转子发动机的Rx-8跑车上,应用的是氢燃料。马自达公司称,这种车系列将尽快批量生产。
当前,对氢燃料制造。加注、储存,提到重要的议事日程,成为国际社会普遍关注问题。氢的制造通常有两种办法,一种是利用煤炭、石油、天然气提取炭氢化合物;一种是直接利用水制取。我国“973”计划项目中,有利用太阳能进行规模制氢的基础研究,目前已在西安交通大学正式启动。近来,武汉工业大学原校长素润章提出,利用我国丰富的水电资源,以电解水制氢,可以达到制氢成本与汽油成本大体相当,达到低成本,规模化制氢要求,目前已开展试点工作。
目前,氢的储存方法,最简单的是使用高压氢气瓶,但体积太大,能在大客车上应用,而更先进的办法是应用含太合金板制成的储氢箱,用以储存液态氢。BMW研制一种较实用的储氢箱,强度很高,结构很像保温瓶,箱体由两层隔热板制成,中间抽点空,并常有防撞装置和高受热时,少量的自动排出装置,而最先进的储氢是一种利用纳米碳素纤维求储存氢气,正在加速研制中。
BMW联合慕尼里机场速立氢气汽车加注试验站。对高压氢气瓶的中注,给MAN大容加注氢气只需8分钟,但对液态氢加注机,难度大,液氢温度为-253℃,如果用手去合乎,会冻伤的,所以安装一种智能机器手,代替人工加注,加注时间一般4分钟,由于在广阔露天,泄漏一点氢气很快飞散,不会引起大暴炸。
我国也十分重视氢能源的研究与开发工作。2003年11月中国和欧盟共同签署了“氢经济国际合作伙伴计划(IPHE)”。今年4月份,在上海举办“中国发展氢燃料汽车战略国际研讨会”,这是由上海社会科院和BMW联合举办的。5月份,由科技部、科协、国际能源协会,在北京联合举办“第二届国际氢能源论坛”。还计划举办“中美氢能发展高级研讨会”,中德举办“中德可再生交通合作指导委员会会议”等活动。我国的氢能源研发已和国际广泛合作和接轨。科技部负责人表示:氢作为21世纪最具发展潜力的清洁能源,中国绝不能落后,既要桑求国际的合作,又要走中国国情的路子,可以说中国已在一些氢能源研究开发及应用示范项目上,取得了一些关键技术上的显著进展。
中国氢能源经济的发展,可能分阶段推进:
第一:应用并布署氢燃料站和氢燃汽车,开发散布式供氢系统;
第二:对氢燃料实行大规模化制作,使进入商品化运作和供应渠道,建设地区性氢能网络;
第三:利用并部署可再生资源和核能的氢生产,建设和启用管道网等氢能基础设施;
第四:氢能应用不仅在运输方面,在居民生活领域上也占主导地位,氢能成为与电同等重要的终端使用能源。
由此可见,中国已经推开了氢能走向社会可持续发展机遇之窗,我们开辟属于中国汽车产业及社会新能源的天空
关于《氢燃料电池发动机介绍说明》的介绍到此就结束了。