福建氫能源實(shí)訓(xùn)室建設(shè)工廠

常見的氫燃料電池有PEMFC（質(zhì)子交換膜燃料電池）和SOFC（固態(tài)氧化物燃料電池)兩類。由于SOFC屬于高溫燃料電池，需要在500℃以上的溫度工作，并隨之帶來啟動(dòng)時(shí)間長，部件壽命短的問題，因此不太適宜應(yīng)用于普通的汽車產(chǎn)品上。目前絕大多數(shù)情況下，提到的燃料電池汽車指的是采用了PEMFC技術(shù)（工作溫度約70℃）的車型。雖然燃料電池被給予了厚望，但從目前的情況看燃料電池在性能、壽命、成本以及基礎(chǔ)設(shè)施成熟度上都存在著不小的瓶頸，分別導(dǎo)致了“不好用”、“不耐用”、“用不起”、“用不了”的問題。加氫站的建設(shè)成本非常高，一個(gè)站點(diǎn)預(yù)計(jì)需要投入500萬以上，投資回收期很長。短期內(nèi)增多加氫站數(shù)量也是較為困難的。氫能技術(shù)的發(fā)展需要克服技術(shù)瓶頸和市場(chǎng)障礙，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。福建氫能源實(shí)訓(xùn)室建設(shè)工廠

燃料電池汽車的運(yùn)行并不是一個(gè)穩(wěn)態(tài)情況,頻繁的啟動(dòng)、加速和爬坡使得汽車動(dòng)態(tài)工況非常復(fù)雜。燃料電池系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)比較慢,在啟動(dòng)、急加速或爬陡坡時(shí)燃料電池的輸出特性無法滿足車輛的行駛要求。在實(shí)際燃料電池汽車上,常常需要使用燃料電池混合電動(dòng)汽車設(shè)計(jì)方法,即引入輔助能源裝置(蓄電池、超級(jí)電容器或蓄電池十超級(jí)電容器)通過電力電子裝置與燃料電池并網(wǎng),用來提供峰值功率以補(bǔ)充車輛在加速或爬坡時(shí)燃料電池輸出功率能力的不足。另一方面,在汽車怠速、低速或減速等工況下,燃料電池的功率大于驅(qū)動(dòng)功率時(shí),存儲(chǔ)富余的能量,或在回饋制動(dòng)時(shí),吸收存儲(chǔ)制動(dòng)能量,從而提高整個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)的能量效率。南通燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)企業(yè)氫能技術(shù)需要加強(qiáng)國際合作，共同推動(dòng)技術(shù)的發(fā)展和推廣。

額定凈輸出功率：燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)在制造廠規(guī)定的額定工況下能夠持續(xù)工作的凈輸出功率,即燃料電池堆輸出功率減去輔助系統(tǒng)消耗功率后所剩的功率,單位為千瓦(kW)?額定凈輸出功率反映了燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)在較常用的額定工況下為整車提供功率輸出的能力。過載功率及過載功率持續(xù)時(shí)間，過載功率反映了燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)在較高車速下的后備功率輸出能力,仍然由車輛行駛的功率平衡方程可知,它決定了整車在極限工況下的動(dòng)力學(xué)性能?過載功率持續(xù)時(shí)間與過載功率成對(duì)使用,單位為秒(s)。燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)單位體積能夠輸出的額定功率,單位為kW/L?體積比功率反映燃料電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)的空間緊湊程度,與汽車總布置形式密切相關(guān)。

燃料電池系統(tǒng)需要加濕反應(yīng)氣體，對(duì)于采用質(zhì)子交換膜的燃料電池系統(tǒng)而言，氣體反應(yīng)物的相對(duì)濕度對(duì)膜的性能的影響是至關(guān)重要的。膜傳輸質(zhì)子時(shí)需要質(zhì)子以水合離子的形式存在，而干燥的膜不具備傳導(dǎo)質(zhì)子的能力。因此，對(duì)反應(yīng)氣體進(jìn)行加濕以保證質(zhì)子交換膜的濕潤,是增加質(zhì)子交換膜的質(zhì)子傳導(dǎo)能力不可缺少的方法。增加反應(yīng)氣體的相對(duì)濕度會(huì)提高質(zhì)子交換膜的電導(dǎo)率，降低膜電阻，從而提高燃料電池系統(tǒng)的輸出性能；但相對(duì)濕度過高也容易導(dǎo)致燃料電池堆內(nèi)部發(fā)生水淹，從而影響其性能?，F(xiàn)在燃料電池堆采用的加濕技術(shù)主要分為內(nèi)部加濕、自加濕和外部加濕三種。內(nèi)部加濕是利用燃料電池反應(yīng)生成的水和水在質(zhì)子交換膜內(nèi)的傳遞特性，實(shí)現(xiàn)膜的自增濕；自加濕法是將催化鉑金微粒子加入質(zhì)子交換膜中，在燃料電池發(fā)電時(shí)，依靠膜內(nèi)自動(dòng)生成的水來增濕；外部加濕是在燃料電池之外加上一個(gè)部件，使水蒸氣和反應(yīng)氣體同時(shí)進(jìn)入電池組中。氫氣在燃燒過程中不會(huì)產(chǎn)生任何有害物質(zhì)。

燃料電池汽車空壓機(jī)的類型：目前常用的空壓機(jī)類型有渦旋式、螺桿式、活塞式、離心式、羅茨式和滑片式。1)渦旋式空壓機(jī)容積效率較高，壓力和流量可連續(xù)調(diào)整，高效率工作區(qū)較寬，但質(zhì)量和體積較大；在豐田、UTC等公司的燃料電池中已有應(yīng)用。2)螺桿式空壓機(jī)的工作原理是利用螺旋齒相互嚙合；螺杄嚙合線把螺旋槽分割成多個(gè)密封工作腔，螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，密封腔在一端形成，不斷向另一端移動(dòng)。螺桿式空壓機(jī)又分為雙螺杄和單螺桿兩種。滑片式空壓機(jī)是容積式旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，滑片受離心力的作用從槽中甩出，其端部緊貼在氣缸內(nèi)表面上，把月牙形的空間分割成若干扇形小室，稱之為基元。隨著轉(zhuǎn)子的連續(xù)旋轉(zhuǎn)，基元容積從大到小周而復(fù)始地變化，由此達(dá)到壓縮氣體的目的。氫氣制氨技術(shù)是一種普遍應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)的氫能技術(shù)。福建氫能源實(shí)訓(xùn)室建設(shè)工廠

氫能技術(shù)的應(yīng)用將成為推動(dòng)世界能源轉(zhuǎn)型的重要手段之一，為可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。福建氫能源實(shí)訓(xùn)室建設(shè)工廠

空氣供應(yīng)子系統(tǒng)的主要作用是對(duì)進(jìn)入燃料電池的空氣進(jìn)行過濾、增濕、壓力調(diào)節(jié)等方面的處理，保證燃料電池電堆陰極側(cè)溫度、濕度、壓力及流量在較佳范圍內(nèi)。氫氣供應(yīng)子系統(tǒng)也叫燃料處理系統(tǒng)，其主要作用是把輸入的燃料進(jìn)行增濕等相關(guān)處理，從而轉(zhuǎn)變成適于在燃料電池堆內(nèi)運(yùn)行的富氫氣體，保證燃料電池堆陽極側(cè)溫度、壓力及流量(濕度)，同時(shí)保證氫氣的利用率。水熱管理子系統(tǒng)用以維持燃料電池系統(tǒng)的熱平衡，可以回收多余的熱量，并在燃料電池系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)能夠進(jìn)行輔助加熱的系統(tǒng)，保證燃料電池堆內(nèi)部快速到達(dá)適宜的溫度區(qū)間，同時(shí)保證陰陽極兩側(cè)在較佳的工作區(qū)域內(nèi)運(yùn)行。福建氫能源實(shí)訓(xùn)室建設(shè)工廠