氢燃料电池车工作原理_氢燃料电池车的原理

本文目录一览：

• 1、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
• 2、氢能源汽车原理
• 3、氢能源汽车的工作原理
• 4、氢能源燃料电池原理是什么
• 5、氢能源动力汽车工作原理

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）

本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

氢能源汽车原理

众所周知，氢分子通过燃烧与氧分子结合产生热能和水。氢燃料电池通过液态氢与空气中的氧结合而发电，根据此原理而制成的氢燃料电池可以发电用来推动汽车，提供家庭或工业用电或作为手机电池。一原理说起来很简单，但具体分析的话就会发现，其实提炼氢燃料的过程非常复杂，而且能耗也非常高。

氢内燃车和氢燃料电池车不同。氢内燃车是传统汽油内燃机车的带小量改动的版本。氢内燃直接燃烧氢，不使用其他燃料或产生水蒸气排出。这些车的问题是氢燃料很快耗尽。载满氢气的油缸只能行驶数英里，很快便没能量。

另一方面，各色各样的方法正在研究以减少耗用的空间，例如用液态氢或氢化物。1807年IsaacdeRivas制造了首辆氢内燃车。可惜该设计甚不成功。宝马的氢内燃车有更多的力量，比氢燃料电池车更快。宝马的氢汽车以三百公里每小时创下了氢汽车的最高速记录。万事达已在开发烧氢的转子引擎。该转子引擎反覆转动，故氢从开口在引擎内的不同部分燃烧，减少突然爆炸这个氢燃料活塞引擎的问题。日本武藏工业大学1990年在第八届世界氢能会议上展出了一部使用液氢储罐的燃氢轿车。它由NISSAN车改装，使用一个容积100L，总重60kg的液氢罐，可以100km/h行驶，排放废气中无CO2。中国研制的燃用氢、汽油混合燃料的城市节能公共汽车进行试验。其他重要汽车生产商如通用汽车和DaimlerChrysler公司，投资在较慢较弱但较有效的氢燃料电池。

氢能源汽车的工作原理

如果抛开复杂的化学公式，我们就能很好地理解氢能汽车的原理。从图片中我们可以知道，氢能的运行机制有四种:电机、能量电池、储氢罐和高压电池。其中，电机负责驱动车轮，能量电池是氢气和氧气发生化学反应的地方，储氢罐是储存燃料的燃料罐，高压电池负责提供空电力和启动车辆的启动动力。

在日常驾驶过程中，储氢罐将氢气输送到燃料电池，燃料电池将与外部氧气发生化学反应，从而产生电能，驱动电机并驱动车轮。如果需要更多的动力输出，车后的高压电池会介入20kW的动力驱动单机。

氢能源燃料电池原理是什么

氢能源燃料电池的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。

氢能源燃料电池对环境无污染，它是通过电化学反应，而不是采用燃烧（汽、柴油）或储能（蓄电池）方式，最典型的传统后备电源方案，燃烧会释放像COx、NOx、SOx气体和粉尘等污染物。燃料电池只会产生水和热。如果氢是通过可再生能源产生的，整个循环就是彻底的不产生有害物质排放的过程。

氢燃料电池严格地说是一种发电装置，像发电厂一样，是把化学能直接转化为电能的电化学发电装置。另外，氢燃料电池的电极用特制多孔性材料制成，这是氢燃料电池的一项关键技术，它不仅要为气体和电解质提供较大的接触面，还要对电池的化学反应起催化作用。燃料电池运行安静，噪声大约只有55dB，相当于人们正常交谈的水平。这使得燃料电池适合于室内安装，或是在室外对噪声有限制的地方。

氢能源动力汽车工作原理

氢燃料电池通过液态氢与空气中的氧结合而发电，根据此原理而制成的氢燃料电池可以发电用来推动汽车。

它可以令氢气在两个电极之间发生分解生成质子，质子和氧气在阴极反应生成水，电子则被电极中间的介质所捕获，形成电流为发动机提供能源。

氢能汽车是以氢为主要能量作为移动的汽车，一般的内燃机，通常注入柴油或汽油，氢汽车改为使用气体氢，燃料电池和电动机会取代一般的引擎，即氢燃料电池。氢是可以取代石油的燃料，其燃烧产物是水和少量氮氧化合物，对空气污染很少。氢气可以从电解水、煤的气化中大量制取，而且不需要对汽车发动机进行大的改装，因此氢能汽车具有广阔的应用前景。

关于氢燃料电池车工作原理和氢燃料电池车的原理的介绍到此就结束了，不知道你从中找到你需要的信息了吗 ？如果你还想了解更多这方面的信息，记得收藏关注本站。微信号:ymsc_2016