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汽车燃料电池的几种常见类型都有哪些?

来源:宝鄂实业    2019-03-15 10:57    点击量:
 
  在碱性燃料电池(AFC)中,氢氧化钾(KOH)水溶液作为电解液。与其他一些酸性电解液的燃料电池相比,碱性电解液具有与酸性电解液一样好的性能,而且还能大大减少对电极的腐蚀。碱性燃料电池在实际应用上已经有很长一段时间。其发电效率高达60%。碱性燃料电池需要纯氢作为燃料并且还要在低温(约80℃)条件下工作,因而适合在汽车上应用。电池产生的余热可用于加热,但由于其温度不够高,而不能产生蒸汽,因此不能进行热电联产。
 
  质子交换膜燃料电池
 
  质子交换膜(PEM)燃料电池使用固态电解质并在低温(约80℃)条件下工作。Nafion膜是-种固态聚合物电解质的典型例子,因此这种燃料电池也被称为固体聚合物膜燃料电池。质子交换膜燃料电池的发电效率低于碱性电池(大约40%)。但是其坚固耐用和结构简单的特点使该类型的燃料电池非常适合汽车使用。质子交换膜燃料电池和碱性燃料电池是目前在汽车应用中所考虑的两个类型。质子交换膜燃料电池的优点在于它们所需的燃料氢气纯度没有碱性燃料电池所需的氢气纯度高。
 
  直接甲醇燃料电池
 
  直接甲醇燃料电池(DMFC)是研究车用甲醇燃料和改进燃料电池供氢方式的共同成果。直接甲醇燃料电池工作原理和质子交换膜燃料电池一样,不同的是其工作温度范围提高到90~120℃,在此温度范围,甲醇能从其内部转换成氢。直接甲酵燃料电池的发电效率相当低,在30%左右。目前正在寻找更好的电催化剂,以改善甲醇的发电效率并减少发电所需的氧气量,因此该类型的燃料电池仍处于设计研发阶段。
 
  磷酸燃料电池
 
  磷酸燃料电池(PAFC)是最早的燃料电池类型,其原型可追溯到燃料电池概念的提出阶段。该类电池的电解液是磷酸,工作温度约为200℃,这使其能够进行一定程度的热电联产,起发电效率比较理想,在40%左右,这种类型的电池由于其体积过于笨重而不适用于道路运输车辆的应用,但其较高的发电效率可应用于固定式发电设备。
 
  熔融碳酸盐燃料电池
 
  熔融碳酸盐燃料电池(MCFC),最初是直接从600℃的煤炭中研发得到的,在阴极上需要供应CO或C02,阳极上需要供应氢。这种燃料电池使用碳酸盐作为电解液,其发电效率可高达50%,并且多余的热量可用于热电联产,以提高发电效率。由于工作在高温条件下,熔融碳酸盐燃料电池不太适合车辆应用,但可以用于固定发电。
 
  固体氧化物燃料电池
 
  固体氧化物燃料电池(SOFC,ITSOFC)使用固体离子导体作为电解质,而不是使用溶液或者聚合物,这样可减少腐蚀问题。然而要使陶瓷中离子具有足够的导电性,系统必须工作在非常高的温度条件下。在最初设计时,使用氧化稳定钇氧化作为电解液,工作温度高达1000℃。在寻找适用于较低温度下电解液材料的过程中,发现了“中温固体氧化物燃料电池”。这种燃料电池发电效率高达50%~60%,余热也可用于热电联产。尽管目前该种燃料电池并不适合在汽车上应用,但它是固定式发电应用的最佳选择。
 
燃料电池汽车有哪些_燃料电池汽车分类_燃料电池汽车优缺点
 
  七、燃料电池汽车有哪些
  下面我们就来盘点哪些企业在做电池燃料车。
 
  1.金龙汽车产品:一代氢燃料电池城市客车
 
  公司主营汽车产品及零配件,其大中型客车的市场占有率高。同时公司一直致力于新能源客车的研发,09年初,公司研制的新一代氢燃料电池城市客车在苏州下线,此举标志着国家“863计划十一五攻关项目:节能与新能源汽车”--氢燃料城市客车研发项目取得新突破。
 
  2.上汽集团产品:荣威950插电式燃料电池车
 
  在2015上海车展前,上汽集团与媒体进行了前瞻技术分享会,提前对即将在车展展示的两款“未来汽车”进行了预热。除了造势多时的智能汽车,上汽集团还抛出了另外一枚重磅炸弹——第四代荣威950插电式燃料电池车。该车可实现400多公里的续航里程,160公里的最高时速。
 
  3.现代汽车产品:ix35氢燃料电池车
 
  现代汽车2014年2月份开始在韩国投产ix35氢燃料电池车,成为全球首家推出量产版氢燃料电池车的车企,该车型在欧洲等市场以ix35的名称进行销售。
 
  现代选择ix35这款车衍生出燃料电池车并量产,部分原因是因为该车的传统车型颇受欢迎。在燃料电池版ix35中,工程师确保燃料电池堆、储氢罐、电池和动力总成的关键系统不会对车辆的可用性造成影响。
 
  车中采用了功率为100千瓦的燃料电池堆为一台功率为100千瓦的电动机提供能量,电机可提供的峰值扭矩达到300牛米,约合221磅英尺,0-62英里/时加速时间为12.5秒,最高时速可达100英里/时,其行驶里程则为369英里,约合594公里。储氢罐中可存放5.6千克氢气,也就是每千克氢燃料可支持汽车行驶106公里。经计算,一千克氢燃料约相当于3.7升汽油的能量含量,那么,该车的燃效约为28.6(106/3.7=28.6)千克/升。
 
  4.丰田产品:丰田Mirai燃料电池车,FCVPlus概念车
 
  Mirai燃料电池车
 
  FCVPlus概念车
 
  丰田作为油电混动领域的领导者此次带来了采用氢燃料电池作为动力能源的车型。与其他清洁能源不同,用氢气转化为电能驱动的汽车尾气近为对环境无害的水蒸气。该车将在2014年底接受预定,并于2015年正式发售。
 
  不同于特斯拉旗下的电动车,丰田该款汽车采用的不是插电式充电,取而代之的是加氢的方式。液氢加入储罐中,与空气发生反应产生水的同时产生电能,电能被输送给车辆的电动机,从而驱动汽车。
 
  5.本田产品:本田Clarity氢燃料电池车
 
  本田Clarity氢燃料电池轿车日前在东京车展上发布,该车是现款FCXClarity车型的升级版。本田公司表示,该车将于2016年3月份在日本上市,同时也将在美国上市。美版将在今年的洛杉矶车展上发布。
 
  6.通用产品:雪佛兰Equinox第四代氢燃料电池车
 
  雪佛兰Equinox的燃料电池组由440块串联电池组成,电力输出可达93千瓦,在车载73千瓦(100马力)同步电动机的共同驱动下,0-100公里/小时的加速只要12秒,而这款前驱车型的最高时速可达每小时160公里。