同济大学燃料电池方向(同济大学能源动力专业)
同济大学国家燃料电池汽车及动力系统工程技术研究中心招研究生吗
2007.12 - 2010.11 上海燃料电池汽车动力系统有限公司 (2年11个月)燃料电池辅助系统科 | 研发工程师 | 4001-6000元/月汽车/摩托车(制造/维护/配件/销售/服务/租赁) | 企业性质:国企 | 规模:100-499人 工作描述:负责燃料电池发动机电气系统设计。
燃料电池汽车的关键技术
电动汽车的关键能源动力技术包括电池技术、电机技术、控制器技术。电池技术、电机技术和控制器技术是电动汽车所特有的技术,这3项技术也是一直制约电动汽车大规模进入市场的关键因素。 电池是电动汽车的动力源泉,也是一直制约电动汽车发展的关键因素。电动汽车用电池的主要性能指标是比能量(E) 、能量密度(Ed)、比功率(P)、循环寿命(L)和成本(C)等。要使电动汽车能与燃油汽车相竞争,关键就是要开发出比能量高、比功率大、使用寿命长的高效电池。
电动汽车用电池经过了3代的发展,已经取得了突破性进展。
第1代是铅酸电池,目前主要是阀控铅酸电池(VRLA) ,由于其比能量较高、价格低和能高倍率放电, 因此是目前惟一能大批量生产的电动汽车用电池。
第2代是碱性电池,主要有镍镉、镍氢、钠硫、锂离子和锂聚合物等多种电池,其比能量和比功率都比铅酸电池高,因此大大提高了电动汽车的动力性能和续驶里程,但其价格却比铅酸电池高。
第3代是以燃料电池为主的电池,燃料电池直接将燃料的化学能转变为电能,能量转变效率高,比能量和比功率都高,并且可以控制反应过程,能量转化过程可以连续进行,因此是理想的汽车用电池还处于研制阶段,一些关键技术还有待突破。
广泛应用于电动汽车的燃料电池是一种称为质子交换膜的燃料电池(PEMFC) ,它以纯氢为燃料,以空气为氧化剂,不经历热机过程,不受热力循环限制,因此能量的转换效率高,是普通内燃机热效率的2~3倍。同时,它还具有噪音低、无污染、寿命长、启动迅速、比功率大和输出功率可随时调整等特性,使得PEMFC非常适合用作交通工具的动力源。 美国和加拿大是燃料电池研发和示范的主要区域,在美国能源部(DOE)、交通部(DOT)和环保局(EPA)等政府部门的支持下,燃料电池技术取得了很大的进步,通用汽车、福特汽车、丰田、戴姆勒奔驰、日产、现代等整车企业均在美国加州参加燃料电池汽车的技术示范运行,并培育了美国的UTC(联合技术公司)、加拿大的巴拉德(Ballad)等国际知名的燃料电池研发和制造企业美国通用汽车公司2007 年秋季启动的Project Driveway 计划,将100 辆雪佛兰Equinox 燃料电池汽车投放到消费者手中,2009 年总行驶里程达到了160万km。同年,通用汽车宣布开发全新的一代氢燃料电池系统,新系统与雪佛兰Equinox 燃料电池车上的燃料电池系统相比,新一代氢燃料电池体积缩小了一半,质量减轻了100 kg,铂金用量仅为原来的1/3。通用汽车新一代燃料电池汽车的铂金用量已经下降到30 g,按照目前国际市场价格,铂金为300~400 元/g,100 kW燃料电池的铂金成本约为1 万元人民币,燃料电池的成本大幅度下降。预计到2017 年,100 kW燃料电池发动机的铂金用量将下降到10~15 g,达到传统汽油机三效催化器的铂金用量水平。
美国在2006 年专门启动了国家燃料电池公共汽车计划(National Fuel Cell City Bus Program,NFCBP),进行了广泛的车辆研发和示范工作,2011 年美国燃料电池混合动力公共汽车实际道路示范运行单车寿命超过1.1 万h 。美国在燃料电池混合动力叉车方面也进行了大规模示范,截至2011 年,全美大约有3000 台燃料电池叉车,寿命达到了1.25 万h 的水平。燃料电池叉车在室内空间使用,具有噪音低、零排放的优点。 欧洲的燃料电池客车示范计划,完成了第6 框架计划(Framework Program,2002—2006)和第7 框架计划(2007—2012),目的是突破燃料电池和氢能发展的一些关键性技术难点,在CUTE (Clean Urban Transport for Europe, 欧洲清洁都市交通)及欧盟其他相关项目支持下,各个城市开展燃料电池公共汽车示范运行,今年新的计划 CHIC( Clean Hydrogen in European Cities, 欧洲清洁都市交通)开始实施,包括阿姆斯特丹、巴塞罗那、汉堡、伦敦、卢森堡、 马德里、波尔图、斯德哥尔摩、斯图加特、冰岛以及澳大利亚珀斯, 即澳大利亚STEP 项目(Sustainable Transport Energy Program,可持续交通能源计划)等,欧洲在燃料电池汽车的可靠性和成本控制等方面取得了长足的进步。
在德国,2012 年6 月,主要的汽车和能源公司与政府一起承诺,建立广泛的全国氢燃料加注网络,支持发展激励计划,即到2015 年,全国建成50 个加氢站,为全国5000 辆燃料电池汽车提供加氢服务[7] 。戴姆勒奔驰于2011 年开展燃料电池汽车的全球巡回展示,验证了燃料电池轿车性能已经达到了传统轿车的性能,具备了产业化推广的能力。戴姆勒集团参与“ Hy FLEET:CUTE(2003-2009)”项目。36 辆梅赛德斯-奔驰Citaro 燃料电池客车已由20 个交通运营商进行运营使用,运营时间超过14 万h、行驶里程超过220 万km。但是第一代纯燃料电池的客车,寿命只有2 000 h,经济性较差。戴姆勒集团与2009 年开始推出第二代轮边电机驱动的燃料电池客车,主要性能达到了国际先进水平,其经济性大幅度改善,燃料电池耐久性达到1. 2 万h。
德国西门子公司研发的燃料电池,已经成功地应用于德国的214 型潜艇上(氢氧型) [11] 。2007 年德国戴姆勒奔驰公司,美国福特汽车公司和加拿大Ballard公司合作, 成立AFCC 公司(Automotive Fuel Cell Cooperation,车用燃料电池公司),以研发和推广车用燃料电池。2013 年年初,宝马公司决定与燃料电池技术排名第一的企业——丰田汽车公司合作,由丰田公司向宝马公司提供燃料电池技术。 从全球范围看,日本和韩国的燃料电池研发水平处于全球领先,尤其是丰田、日产和现代汽车公司,在燃料电池汽车的耐久性,寿命和成本方面逐步超越了美国和欧洲。丰田公司的2008 版FCHV-Adv 在实际测试中,实现了在-37 ℃顺利启动,一次加氢行驶里程达到了830km,单位里程耗氢量0.7 kg/(100 km),相当于汽油3L/(100 km),如图3 所示 [12] 。2013 年11 月,丰田在“第43 届东京车展2013”上,展出了计划在2015 年投放市场的燃料电池概念车,作为技术核心的燃料电池组目前实现了当时公开的全球最高的3 kW/L 功率密度。该燃料电池组去掉了加湿模块,不但降低了成本、车质量和体积,还减少了燃料电池的热容量,有利于燃料电池在低温条件下迅速冷启动。如图5所示为丰田公司的FCHV-Adv。
目前丰田汽车公司在扩大混合动力汽车的同时,重点针对燃料电池汽车的产业化进行准备,拟在2015年投放新一代燃料电池轿车,进行批量生产;2016 年生产(与日野合作)新一代燃料电池客车。和丰田汽车公司类似,日产汽车也投入巨资开展燃料电池电堆和轿车的研发,2011 年日产的燃料电池电堆,功率90 kW,质量仅43 kg,2012 年,日产汽车公司研发的电堆功率密度达到了2.5 kW/L,这在当时是国际最高水平[14] 。另外,本田公司新开发的FCX Clarity燃料电池汽车,能够在- 30℃顺利启动,续驶里程达到620 km[15] ,2014 年,本田宣布的新一代燃料电池堆功率密度也达到3 kW/L。韩国现代从2002 开始研发燃料电池汽车,2005 年采用巴拉德的电堆组装了32 辆运动型多功能车(sports utility vehicle,SUV),2006 年推出了自主研发的第一代电堆,组装了30 台SUV,4 辆大客车,并进行了示范运行;2009—2012 年间,开发了第2 代电堆,装配100 台SUV,开始在国内进行示范和测试,并对电堆性能进行改进;2012 年,推出了第3 代燃料电池SUV 和客车,开始全球示范;2013 年,韩国现代宣布将提前2年开展千辆级别的燃料电池SUV(现代ix35)生产,在全球率先进入燃料电池千辆级别的小规模生产阶段。该SUV 采用了100 kW燃料电池,24 kW锂离子电池,100 kW电机,70 MPa 的氢瓶可以储存5.6 kg 氢气, 新欧洲行驶循环(New European Drive Cycle,NEDC) 循环工况续驶里程588 km,最高车速160 km/h。 在中国国家“八六三”高技术项目、“十五规划”的电动汽车重大科技专项与“十一五规划”节能与新能源汽车重大项目的支持下,通过产学研联合研发团队的刻苦攻关,中国的燃料电池汽车技术研发取得重大进展,初步掌握了整车、动力系统与核心部件的核心技术,基本建立了具有自主知识产权的燃料电池轿车与燃料电池城市客车动力系统技术平台,也初步形成了燃料电池发动机、动力电池、DC/DC 变换器、驱动电机、供氢系统等关键零部件的配套研发体系,实现了百辆级动力系统与整车的生产能力。中国燃料电池汽车正处于商业化示范运行考核与应用的阶段,已在北京奥运燃料电池汽车规模示范、上海世博燃料电池汽车规模示范、UNDP(United Nations Development Programme, 联合国开发计划)燃料电池城市客车示范以及“十城千辆”、广州亚运会、
深圳大运会等示范应用中取得了良好的社会效益中国燃料电池轿车采用独具特色的“电—电混合”动力系统平台技术方案,具有“动力系统平台整车适配、电—电混合能源动力控制、车载高压储氢系统、工业副产氢气纯化利用”的技术特征。在“十五规划”研发的基础上,“十一五规划”新一代燃料电池轿车动力系统结合整车平台的改变,采用扁平化的动力系统布置方式,燃料电池发动机氢气子系统、空气子系统与冷却系统采用模块化分散布置的模式,增加了动力系统与整车适配的柔性,明显提升整车的人机工程性能。同时,优化集成DC/DC 变换器、DC/AC控制器以及电动空调和低压变换器等功率元器件的动力系统控制单元,在提升模块化的同时方便集中处理电磁兼容、系统冷却以及电安全等问题,体现了电动
汽车动力系统集成设计的方向。与“十五规划”燃料电池轿车动力系统相比,新一代动力系统的性能得到进一步优化与提高。主要表现在:燃料电池发动机功率从40 kW 提高到55 kW;动力蓄电池容量从48 kWh 减小到26 kWh ;电机功率从60 kW 提高到90 kW;电机控制器(DC/AC) 功率提高35%,体积比功率增加12.5%。同时,动力系统继续保持燃料经济性的技术优势,在车辆整备质量增加近250 公斤的前提下整车动力性明显提高,燃料经济性则
仍然保持在1.2 kg/(100 km) 的原有水平。中国国家“八六三”高技术项目持续支持燃料电池汽车的技术研发工作,“十二五规划”期间为保持中国电动汽车技术制高点,继续保持了对燃料电池汽车的支持力度。从产业界来看,即使在“十五、十一五规划”燃料电池汽车全球产业化热潮期间,中国汽车工业界并没有在燃料电池汽车方面有明显投入,进入“十二五规划”后,在燃料电池汽车产业化趋于理性化的大背景下,上汽集团制定了燃料电池汽车发展的五年规划,以新源动力为燃料电池电堆供应商,开始投入大量资金研发燃料电池汽车,目前正进行第3 代燃料电池轿车FCV 的开发,在2011 年必比登比赛中,上汽开发的FCV 在燃料电池轿车组别中,名列第3。
同济大学已开展多轮燃料电池轿车的研发工作,研制的燃料电池轿车已在奥运会、世博会进行大规模示范运行。在“十二五规划”期间,同济大学将为中国第一汽车集团公司、东风汽车公司、奇瑞汽车股份有限公司和中国长安汽车集团股份有限公司集成燃料电池轿车。在中国城市循环条件下,代表性燃料电池混合动力轿车的技术参数如表6 所示。
我是学应用化学专业 对燃料电池比较感兴趣,问一下高人哪个大学的燃料电池研究最好,考研难不难考!
我研究生做的燃料电池,据我了解清华,哈工大,华南理工在这方面比较强势,哈工大的化学主要是电化学方向,有多年的基础,清华就不用说了,但现在做的好的还属中科院大连化物所,吉林长春应化所,如果真心做研究,你也可以考虑考这边的研究生,这里比较出成绩。。。
氢燃料电池汽车发展前景引热议
核心阅读:
推动氢燃料电池 汽车 发展,要试点先行,集中技术攻关,明确技术路线,实行以企业为主体、市场为导向、产学研深度融合的技术创新体系。
“近期有部分媒体片面解读,认为国家将不再支持纯电动 汽车 ,转而支持燃料电池 汽车 ,部分行业、企业也认为我国新能源 汽车 技术路线动摇。事实上,我国燃料电池 汽车 由于核心技术和零部件技术尚未突破,基础设施建设不足,标准法规缺失,氢气作为能源管理的体系尚未建立等原因,目前尚不具备大规模推广应用条件。”
在日前召开的2019年泰达 汽车 论坛上,财政部经济建设司一级巡视员宋秋玲的上述发言犹如“一石激起千层浪”,在业内引发激烈讨论。
燃料电池 汽车 被“泼冷水”?
当前,氢燃料电池 汽车 发展可谓风头正劲,频被各专家点名“产业化发展有望”。财政部此时突“泼冷水”是为何故?
对此,业内人士称“实则不然”,对财政部意见的解读不能过于片面。“宋秋玲接下来的话是‘同时,燃料电池 汽车 和纯电动 汽车 技术特点不同,有各自适合应用的场景,未来应该是互补、共存,而不是替代的关系’。”
“我从来没有说过燃料电池技术是 汽车 发展的终极方向。不同情况下需要不同的技术路线,氢燃料电池 汽车 与纯电动 汽车 相互补充,是我国 汽车 工业发展的重要机会。”同济大学燃料电池 汽车 技术研究所所长章桐表示。
交通运输部运输服务司副司长蔡团结也指出,要因地制宜开展新能源 汽车 的推广应用。纯电动、混合动力、燃料电池 汽车 各有优势,应根据发展环境、发展目标,坚持市场导向,减少行政干预。
“更重要的是找准自己的定位”
“总体来说,燃料电池 汽车 和纯电动 汽车 并不对立,不存在谁要代替谁的问题。”业内人士指出,比起争辩孰优孰劣,“更重要的是找准自己的定位。”
“我国 汽车 工业想通过新能源 汽车 实现产业转型,必须考虑一个前提:能源行业的转型能否跟得上。从能源角度来说,整个 社会 都面临着能源结构调整。今后,‘无碳’和‘可再生’将是两个关键词。”章桐指出。
归根结底,新能源 汽车 想要“跑起来”,目前主要还是靠电和氢。据介绍,十年前,我国看准发展方向,抓住战略机遇,将新能源 汽车 作为战略性新兴产业,十年来始终坚持纯电驱动战略不动摇,集中发展以纯电为动力的新能源 汽车 ,形成了今年良好的发展局面。而现在,在整个能源结构中,氢能也越来越体现出其巨大优势。
“电能在使用效率、运输、安全、价格等方面占据较大优势,而氢能的优势则主要体现在其储存和密度上。氢能无法全面替代电能,只适合应用于某些对能量密度要求较高的特定场景。目前来看,氢燃料电池 汽车 是氢能最有希望的发展方向。”业内专家表示。
章桐则进一步指出,“氢可存储、可运输、可再生、来源多元化,从国际趋势上也可以看出,很多国家已经把氢能发展提上日程。”
“要试点先行,集中技术攻关”
“不是说现在重视氢能了,纯电动、混合动力将来就会被抛到一边。还是要有市场理性化的选择和结构化的配比。”对于未来的 汽车 动力来源,蔡团结表达了自己的看法。
与此同时,尽管氢燃料电池 汽车 越来越受到重视,但客观制约因素仍然存在。“希望是很大的,但离产业的‘盛夏’还很远。”那么,燃料电池 汽车 产业该怎样发展呢?
“要试点先行,集中技术攻关,明确技术路线,实行以企业为主体、市场为导向、产学研深度融合的技术创新体系。”蔡团结建议。
尽管目前我国已有23个省市相继发布了氢能和燃料电池 汽车 相关的发展计划,但关于试点示范区域,中国工程院院士衣宝廉指出:“我认为,基础最好的还是以上海为中心的长三角地区,他们有三大平台,示范的车辆也近千辆,所以发展基础最雄厚;其次是以广东省为核心的珠三角地区;还有就是北方地区由清华大学、北京亿华通公司和郑州宇通客车支撑起来的,以冬奥会为突破口的张家口地区。”
对于氢燃料电池 汽车 的技术突破,衣宝廉认为,应尽快实现关键材料、电催化剂、质子交换膜、双极板等批量生产,为降低电堆成本和提高电堆一致性奠定基础,同时,提高电堆的比功率,降低电堆成本和铂用量,并进一步提高电堆的可靠性和耐久性。“建议尽快完善燃料电池发动机的产业链,提高电堆的工作电流密度,提高燃料电池的体积和重量比功率,为大规模应用于乘用车奠定基础。”
蔡团结透露,借助2022年冬奥会契机,目前相关部门正和北京、河北等有关部门确定氢燃料电池的技术路线,加快相关关键技术的研发。
考研 同济大学 车辆工程
考专业课和政治还有英语,难度不大,参考书需要去学校官网查询。
车辆工程专业是一门普通高等学校本科专业,属机械类专业,基本修业年限为四年,授予工学学士学位。2012年,车辆工程专业正式出现于《普通高等学校本科专业目录》中。
车辆工程专业培养掌握机械、电子、计算机等方面工程技术基础理论和汽车设计、制造、试验等方面专业知识与技能,了解并重视与汽车技术发展有关的人文社会知识,能在企业、科研院(所)等部门,从事与车辆工程有关的产品设计开发、生产制造、试验检测、应用研究、技术服务、经营销售和管理等方面的工作,具有较强实践能力和创新精神的高级专门人才。
车辆工程专业培养德、智、体、美全面发展,具有一定的文化素养和良好的社会责任感,掌握必备的自然科学基础理论和专业知识,具备良好的学习能力、实践能力、专业能力和创新意识,毕业后能从事专业领域和相关交叉领域内的设计制造、技术开发、工程应用、生产管理、技术服务等工作的高素质专门人才。
业务能力
(1)具有数学、自然科学和车辆工程科学知识的应用能力。
(2)具有制定实验方案、进行实验、分析和解释数据的能力。
(3)具有设计机械系统、部件和过程的能力。
(4)具有对车辆工程问题进行系统表达、建立模型、分析求解和论证的能力。
(5)具有在车辆工程实践中选择、运用相应技术、资源、现代工程工具和信息技术工具的能力。
(6)具有在多学科团队中发挥作用的能力和人际交流能力。
(7)能够理解、评价车辆工程实践对世界和社会的影响,具有可持续发展的意识。
(8)具有终身学习的意识和适应发展的能力。
同济大学燃料电池方向的介绍就聊到这里吧,感谢你花时间阅读本站内容,更多关于同济大学能源动力专业、同济大学燃料电池方向的信息别忘了在本站进行查找喔。微信号:ymsc_2016
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