燃料電池汽車-課件

燃料電池汽車參考文獻

[1]桂長清，等．動力電池．機械工業(yè)出版社．2009．[2]吳宇平，張漢平，吳峰，等．綠色電源材料．化學工業(yè)出版社.2008.5．

[3]胡信國，等．動力電池技術與運用．北京：化學工業(yè)出版社．2009.5．[4]部分數據摘自中國儲能網.[5]和訊汽車網.[6]上海神力科技官網.2ppt課件1.發(fā)展燃料電池汽車的必要性2.燃料汽車工作原理與優(yōu)點3.燃料電池汽車在國內外的發(fā)展4.簡介車用燃料電池簡介.3ppt課件我國未來汽車保有量預測（單位：萬輛）我國汽車保有量將快速增長4ppt課件

車用汽柴油需求不斷增大,石油供應安全面臨嚴峻挑戰(zhàn)

年份汽油消耗量柴油消耗量燃油總消耗量201078448133159772012908793341842120151080111277220792020153921514630538我國未來車用燃油消耗量預測（單位：萬噸）我國未來石油進口依存度預測（單位：億噸）5ppt課件（1）能源問題

十幾二十年之后，我國汽車的普及率完全可能接近發(fā)達國家的水平。如果按歐洲的一半，即每千人300輛計算，總保有量就是4.5億輛。按每輛汽車年消耗燃油1噸計（目前歐洲的水平1.5噸，日本1噸，中國2.2噸），4.5億輛車需要4.5噸燃油。有關專家預測，2020年國內的石油年產量可達到1.8億噸，如進口2.7億噸，共計4.5億噸。如其中2/3給汽車用，煉成燃油約2億噸。汽車燃油存在2億噸以上巨大缺口。6ppt課件世界石油平均價格（FOB）歐美日汽車二氧化碳排放限值2009年9月胡錦濤主席在聯合國氣候變化峰會上承諾，中國5年減排15億噸CO2。發(fā)達國家汽車行業(yè)CO2排放量約占總排放量25%左右。我國在售轎車百公里油耗平均8.06升，相當汽車每公里二氧化碳排放量為161.2g。汽車工業(yè)發(fā)展也面臨二氧化碳排放的巨大壓力7ppt課件（2）大氣污染問題我國城市環(huán)境污染治理仍然嚴峻。２００６年全國監(jiān)測的５５９個城市中，空氣質量達到三級標準的城市占２８．５％、劣于三級標準的城市占９．１％。全國共有39個城市的空氣質量低于三級。有數據表明，機動車排放越來越成為城市的主要大氣污染源。8ppt課件燃料電池電動汽車歷史利用氫和氧在燃料電池中的反應發(fā)電的想法在160多年前就有了，直到現在人們還在千方百計實現它。1839年英國人威廉，羅伯特，格魯夫爵士就已發(fā)現氫和氧的逆電解反應，這就是燃料電池的基本原理。物理學家認為燃料電池的發(fā)明可與德國人尼古拉斯.奧古斯特.奧托發(fā)明的四沖程發(fā)動機相媲美。

燃料電池擁有其他動力系統(tǒng)沒有的獨特優(yōu)點：產生電能的過程不生產任何污染物，而且氫作為一種能源，盡管是以水這樣的化合物存在，但是取之不盡。這對于節(jié)約礦物資源并減少二氧化碳排放十分重要。

將燃料電池作為輔助動力系統(tǒng)用于電動汽車，這就是燃料電池電動汽車。9ppt課件通用Sequel燃料電池車

10ppt課件11ppt課件本田燃料電池車FCX12ppt課件13ppt課件14ppt課件15ppt課件三菱燃料電池車“MITSUBISHIFCV”

16ppt課件日產奇駿燃料電池車17ppt課件18ppt課件燃料電池車工作原理

燃料電池車的動力系統(tǒng)與混和動力車大體相似，主要由控制系統(tǒng)、驅動系統(tǒng)、輔助動力系統(tǒng)和電池組等部分構成，其中輔助動力為燃料電池。

在車輛行駛之初，蓄電池處于電量飽滿狀態(tài)，其能量輸出可以滿足車輛要求，燃料電池動力系統(tǒng)不需要工作；

電池電量低于60％時，燃料電池動力系統(tǒng)起動：

當車輛能量需求較大時，燃料電池動力系統(tǒng)與蓄電池組同時為驅動系統(tǒng)提供能量；

當車輛能量需求較小時，燃料電池動力系統(tǒng)為驅動系統(tǒng)提供能量的同時，還給蓄電池組進行充電。19ppt課件20ppt課件燃料電池汽車優(yōu)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.提高了燃油經濟性5.提高了發(fā)動機燃燒效率6.運行平穩(wěn)、無噪聲21ppt課件燃料電池汽車在國外的發(fā)展長期以來，世界各國政府和主要汽車集團都高度重視燃料電池汽車研發(fā)，投入大量資金用于燃料電池汽車及氫能研發(fā)、試驗考核和市場培育。最新的例子是，今年5月13日，豐田汽車發(fā)布聲明稱與馬自達簽署合作備忘錄，實現雙方商品、技術的互補。消息人士透露，雙方在技術領域的合作將主要涉及加速燃料電池研發(fā)。22ppt課件燃料電池汽車在國外的發(fā)展日本政府高度重視并持續(xù)開展燃料電池汽車和氫能開發(fā)，在過去30年時間內，已先后投入上千億日元用于燃料電池汽車和氫能的基礎科學研究、技術攻關和示范推廣。隸屬于日本經濟產業(yè)省的燃料電池商業(yè)化組織（FCCJ）先后于2009年7月和2010年7月發(fā)布了《燃料電池汽車和加氫站2015年商業(yè)化路線圖》，明確指出2011~2015年開展燃料電池汽車技術驗證和市場示范，隨后進入商業(yè)化示范推廣前期。日本23ppt課件燃料電池汽車在國外的發(fā)展去年5月30日，日本經濟產業(yè)省發(fā)布《氫燃料電池車普及促進策略》，將氫燃料、氫燃料電池車相關的國際技術標準引入日本國內，并將其作為國內行業(yè)標準，從而使日本制造的氫燃料電池車更易于出口海外。為此，日本經濟產業(yè)省放松管制，修改《高壓氣體保安法》，將每次補給的氫燃料壓力上限由大約700個大氣壓提升至875個大氣壓，從而擴大氫氣罐容量，將續(xù)駛里程提升20%。日本24ppt課件燃料電池汽車在國外的發(fā)展去年6月12日，日本自民黨“資源能源戰(zhàn)略調查會”提交議案《實現氫社會政策建言》，提出了具體的氫燃料電池車普及目標和政策支持措施。同年6月19日，以上述提案為基礎，日本經濟產業(yè)省制定了從目前到2040年的氫能源普及路線圖日本25ppt課件燃料電池汽車在國外的發(fā)展繼在第六框架計劃中拿出大量資金用于燃料電池汽車和氫能的研究之后，2009年，歐盟批準燃料電池和氫能技術項目行動計劃，計劃從歐盟第七框架計劃中拿出4.7億歐元，持續(xù)資助燃料電池汽車及基礎設施技術研發(fā)。歐盟26ppt課件燃料電池汽車在國外的發(fā)展德國政府也高度重視燃料電池汽車及氫能研發(fā)，該國交通部、環(huán)境署、經濟部等部門聯合啟動燃料電池及氫能國家創(chuàng)新計劃，擬與企業(yè)聯合出資14億歐元，用于燃料電池汽車、氫能等關鍵技術研發(fā)，以確定德國在燃料電池汽車領域的國際領先地位和競爭力。德國27ppt課件燃料電池汽車在國外的發(fā)展美國政府對燃料電池汽車支持在布什任職期間達到頂峰；在奧巴馬政府期間，美國能源部宣布從美國振興計劃（AmericanRecoveryandReinvestmentActFunding）中撥款4190萬美元支持燃料電池特種車的研發(fā)和示范，另在2011年美國財政預算中安排5000萬美元用于燃料電池和氫能技術研發(fā)。美國28ppt課件燃料電池汽車在國外的發(fā)展此外，加拿大、韓國、澳大利亞、巴西、法國和英國等國家政府均積極支持燃料電池汽車和氫能研發(fā)。29ppt課件燃料電池汽車在國內的發(fā)展在國家“十五”“863”計劃電動汽車關鍵技術重大科技專項和“十一五”節(jié)能與新能源汽車重大項目支持下，我國燃料電池汽車技術研發(fā)取得重要進展，基本掌握了整車、動力系統(tǒng)與關鍵零部件的核心技術;建立了具有自主知識產權的燃料電池汽車動力系統(tǒng)技術平臺;形成了燃料電池發(fā)動機、動力電池、DC/DC變換器、驅動電機、儲氫與供氫系統(tǒng)等關鍵零部件配套研發(fā)體系，具有百量級燃料電池汽車動力系統(tǒng)平臺與整車生產能力。30ppt課件燃料電池汽車在國內的發(fā)展研制的“超越”系列、“上海牌”、“帕薩特”、“奔騰”、“志翔”等燃料電池汽車經受住了大規(guī)模、高溫、大強度示范考核，成功服務于2008北京奧運會和2010年上海世博會。在燃料電池關鍵基礎技術研究方面，開發(fā)出高活性、抗聚集的電催化劑，以及高比表面積、抗氧化的擔體，開發(fā)出了與國際商品化水平相當的增強型符合自增濕質子交換膜，研制出高導電性/高穩(wěn)定性碳紙，初步解決了雙極板的抗腐蝕和導電性問題，掌握了絲網印刷膜電極技術。31ppt課件燃料電池汽車在國內的發(fā)展上海神力科技有限公司成立于1998年6月，是國家科技部重點培育、上海市各級政府重點支持的民營新能源高科技企業(yè)。神力科技是以氫質子交換膜燃料電池技術、全釩液流儲能電池技術研發(fā)和產業(yè)化為發(fā)展目標，是目前中國燃料電池技術研發(fā)和產業(yè)化的領先者。上海神力科技32ppt課件燃料電池汽車在國內的發(fā)展截至2010年12月31日，上海神力科技有限公司已申請國內外燃料電池技術相關專利347項，其中發(fā)明專利176項；累計獲得專利授權304項，其中發(fā)明專利126項，包括美國專利4項。上海神力科技33ppt課件燃料電池汽車在國內的發(fā)展

產品名稱：【轎車用燃料電池動力系統(tǒng)】產品介紹：裝載神力科技燃料電池動力系統(tǒng)的燃料電池轎車在2008北京奧運會期間作為VIP接送車提供服務。2009年1月到6月，結束奧運會示范運行的16輛燃料電池帕薩特領馭轎車(其中14輛裝載神力科技的燃料電池動力系統(tǒng))在美國加州進行為期6個月的示范運行，累計行駛里程37008km。

2010上海世博會6個月運行期間，裝載神力科技燃料電池動力系統(tǒng)的30輛轎車作為VIP接送車提供全程服務。上海神力科技34ppt課件燃料電池汽車在國內的發(fā)展上海神力科技【轎車用燃料電池動力系統(tǒng)】上海神力科技【轎車用燃料電池動力系統(tǒng)】35ppt課件燃料電池汽車在國內的發(fā)展產品名稱：【客車用燃料電池動力系統(tǒng)】產品介紹：燃料電池城市客車為零排放、低噪音的新一代城市公交最理想的交通工具，代表城市公交的發(fā)展方向。燃料電池城市客車發(fā)動機構造和工作原理與傳統(tǒng)內燃發(fā)動機相比發(fā)生了革命性的變化，采用燃料電池加氫瓶的結構完全替換傳統(tǒng)汽車中內燃機加油箱的動力系統(tǒng)；發(fā)動機的能量轉換效率高，汽油車效率從油箱到車輪為16%，而氫燃料電池車為50%以上，效率提高近四倍。上海神力科技36ppt課件燃料電池汽車在國內的發(fā)展客車用燃料電池動力系統(tǒng)37ppt課件電動汽車關鍵零部件之一—

燃料電池燃料電池可靠性、壽命等方面取得較大進展，經受住奧運示范等一系列國際示范應用活動的考驗

低壓燃料電池電堆動態(tài)壽命提升燃料電池發(fā)動機輸出功率大幅提升整機運行的可靠性、耐久性和低溫啟動性能，以及環(huán)境適應性有較大提高我國已成為世界上少數幾個掌握車用百千瓦級燃料電池發(fā)動機研發(fā)、制造以及測試技術的國家之一38ppt課件燃料電池

燃料電池是一種將儲存在燃料和氧化劑中的化學能通過電極反應直接轉化為電能的發(fā)電裝置。它平時將燃料（如氫氣、甲醇等）和氧化劑（如氧氣）分別作為電池兩極的活性物質保存在電池的本體之外，當使用時連續(xù)通入電池體內，使電池發(fā)電。

燃料電池本體由質子交換膜，膜電極，集流板三部分組成。39ppt課件氫氣燃料電池示意圖40ppt課件陽極的催化劑將氫分子電離，生成氫離子()，氫離子透過質子交換膜到達陰極，與氧分子結合，生成水；同時，陽極反應生成的電子，通過外部負載形成電流，到達陰極。

其反應機理可以用方程式來表示：

陽極：

陰極：

電池總反應：41ppt課件燃料電池特點

燃料電池是一種能量轉化裝置，與車用內燃機相比較,主要具有以下優(yōu)點:

效率高

燃料電池的化學反應將化學能直接轉化為電能，燃料電池不是熱機，因此不受卡諾循環(huán)的限制，效率很高。理論上能量效率可接近100％，目前熱、電總效率已達80%。排氣清潔，對環(huán)境污染少

燃料電池沒有燃燒過程，用化學方式直接轉換化學能，稱為“冷燃燒”，所以氫/氧燃料電池的產物只有水，沒有其他廢氣排出，屬于零排放或接近零排放。

42ppt課件過載能力強

燃料電池的短時過載能力可達200％的額定功率或更大，而內燃機沒有這樣強的過載能力，燃料電池的這個特點特別適合汽車的短時加速的特性。

構造簡單，維護保養(yǎng)方便，容易實現模塊化

燃料電池容易通過模塊化組合，串聯、并聯，提高輸出功率。噪聲小、振動少，對機械加工要求不高

燃料電池屬于靜態(tài)能量轉換裝置，無運動部件，因此在運行過程中沒有噪音，振動很小。43ppt課件燃料電池分類

目前有上車歷史的燃料電池主要為以下三種：

堿性燃料電池（AlkalineFuelCell，AFC）磷酸型燃料電池（PhosphoricAcidFuelCell，PAFC）質子交換膜燃料電池(ProtonExchangeMembraneFuelCell,PEMFC)44ppt課件AFC，PAFC，PEMFC三種燃料電池的發(fā)展概況

45ppt課件PEMFC46ppt課件PEMFC技術是目前世界上最成熟的一種能將氫氣與空氣中的氧氣化合成潔凈水并釋放出電能的技術.（1）能量轉化效率高。通過氫氧化合作用，直接將化學能轉化為電能，不通過熱機過程，不受卡諾循環(huán)的限制。

（2）可實現零排放。其唯一的排放物是純凈水（及水蒸氣），沒有污染物排放，是環(huán)保型能源。

（3）運行噪聲低，可靠性高。PEMFC電池組無機械運動部件，工作時僅有氣體和水的流動。質子交換膜燃料電池優(yōu)點47ppt課件（4）維護方便。PEMFC內部構造簡單，電池模塊呈現自然的“積木化”結