燃料電池汽車發動機的案例
新能源汽車講解丨燃料電池與車用燃料電池(PEMFC)
-----------------------------------------------------------------
【免責聲明】版權歸原作者所有，僅用于技術分享與交流，非商業用途！對文中觀點判斷均保持中立，若您認為文中來源標注與事實不符，若有涉及版權等請告知，將及時修訂刪除，謝謝大家的關注！
技術分享 | 現代燃料電池汽車NEXO技術分析
NEX
O
是現代
第二代燃料電池電動汽車，對發動機艙蓋下的電機
、驅動單元和燃料電池堆進行優化和高度集成，不但讓系統體積和重量都有所下降，還把系統效率大幅度提高到了60%，輸出功率也從129馬力提高到了154馬力，提高了車輛的續航里程和加速能力。
歐陽明高：未來十年，燃料電池發動機成本會大幅度下降
我們可以看到電池在車上的比能量，裝了電池的總容量在持續提升，同時續航里程也在持續提升。這中間不可回避的就是動力電池有一個熱安全問題，這個問題還是正在解決的問題，這就是我們清華大學的電池安全實驗室，我們在這方面做了大量的工作，跟同行業主要的廠商都有合作關系，我們現在正在努力解決電池的安全問題。
另外一個方面很值得提一下就是燃料電池汽車。我們經過長期努力，中國車用燃料電池技術近年來取得產業化突破，這是2020年技術狀況的比較，各種技術指標大幅度提高，比如我們認為最難的就是安全技術，提高了300%，這是一個重大的突破。同時出現了一系列的優勢車型，比如說燃料電池城市客車，這是我們清華億華通做的燃料電池的動力系統，而且續航超過700公里，百公里氫耗到現在的從8公斤到5公斤，在北方可以零下30度啟動，供暖非常方便，相比純電動是有優勢的。
這是燃料電池發動機，為了強調耐久性，我們對商用車燃料電池發動機堅持了石墨雙極板的技術，這是億華通和清華的團隊這些年來一步一步提升燃料電池的性能，而且推動燃料電池產業鏈的自主可控，并取得重大進展。這個是清華牽頭開發的全球首臺分布式驅動的燃料電池液氫重卡，應該說這也是一個新的突破。
最近我們清華承擔科技冬奧的重點項目氫能出行，張家口在2022年將有2000輛左右的燃料電池汽車，正在建設20多個加氫站，這是最新的進展。
下一步燃料電池發動機成本會大幅度下降，進入一個快速下降的區間，今后十年，與過去十年比的鋰離子電池下下降成本過程相似。
展開 氫燃料電池汽車相比傳統鋰電池電動車，有哪些優劣勢？
我覺得，氫燃料汽車（FCV）將會是汽車動力，甚至小型動力單元（發電機）的最終形態
為什么不是電池汽車？因為電池即便有一天解決了價格、壽命等問題
但是充電時間長、對電網沖擊太大是永遠解決不了的
一輛只能跑400公里的特斯拉，即便用最快的充電方式也要75分鐘才能充滿，這種極快的充電方式不僅對電池極其有害會縮短壽命，需要的電流更高達192A（前40分鐘用192A充滿80%，后35分鐘需要低電流涵養電池）
這種極為夸張的充電電流是不可能大規模普及的，因為一臺特斯拉極速充電模式的192A相當于家用40臺壁掛式空調！如果電動汽車大規模普及，不僅現有發電規模翻幾十倍都跟隨不上，更讓現有的電網規模瞬間崩潰，我們屋外所有的輸電線都要更換，這可能嗎？想想我們能在夏天同一時間開空調都為之奮斗了幾十年，比空調大幾十倍的電動車會怎樣？
或許，你說這是可能，但是！想想逢年過節的高速路排長隊加油的汽車，每次耗時5分鐘都滿滿的長隊，如果大家都用電動汽車會是什么樣的景象？
當然，有人會說，我們有電容呀，搞上電容峰谷分時用電就行了，但是純電汽車所依靠的能源還是存在轉化效率低、能耗損失大的問題。
從發電廠、到輸電線、變電器、到最后用戶，其實純電汽車效率真不高。
展開 
新能源汽車講解丨燃料電池汽車結構及工作原理
新能源汽車講解丨燃料電池汽車結構及工作原理
新能源汽車講解丨燃料電池汽車結構及工作原理
新能源汽車講解丨燃料電池汽車結構及工作原理
全球燃料電池汽車的情況
之前我有接到一個任務是跟蹤燃料電池最近的進展，我其實個人對于燃料電池汽車在短期內的發展還是持比較悲觀的態度。目前車企里面，比較堅決還在搞這個領域的第一梯隊主要有豐田（BMW是跟著合作）、現代，第二梯隊本田&通用聯盟，Stellantis也在今年發布了一個燃料電池的技術發布。
第一部分 全球Q1燃料電池汽車的增量情況
根據SNE的數據來看，2021年第一季度全球氫能汽車銷量同比增長89.2％，接近4,000輛。隨著豐田Mirai FCV第二代燃料電池車型的推出，豐田在第一季度售出2000臺，超過了現代汽車Nexo FCV的1800輛，本田的Clarity FCV的100+臺，這乘用車三兄弟就是全球4000臺的總量。
備注：SAE里面豐田的工程師把第二代Mirai FCV的各方面特性都描述的很清楚，等我整理完做一個梳理
圖1 全球乘用車燃料電池汽車的情況
圖2 第二代Mirai FCV
但是國內燃料電池汽車今年處在一個低估，全國第一季度產銷分別為104輛和150輛，同比分別下降43.2%和27.6%。其實從2020年來看，疫情對燃料電池汽車的需求還是有很大的打擊，也側面反映出來當前燃料電池車輛的需求階段。和純電動開始獲得私人消費的支撐，燃料電池這個階段主要是依靠2B的需求，也就是圍繞構建燃料電池產業集群的地方所買單的（京滬粵冀豫等燃料電池汽車示范應用城市）。
展開 燃料電池汽車的關鍵技術
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
燃料電池汽車追尾碰撞模擬分析
王宏雁 范益丞 (同濟大學)
【摘要】 普通汽車對追尾碰撞一般沒有非常高的安全性要求。但是,由于燃料電池汽車后部裝有安全性要求相當高的氫氣瓶和控制系統,因此,燃料電池車追尾碰撞時的安全性研究就顯得非常重要。文章通過對國內自主開發的某燃料電池汽車進行了追尾碰撞虛擬試驗分析,為燃料電池汽車車身的開發提供參考依據。
【主題詞】 安全性 燃料電池 汽車 模擬試驗
1 引言
燃料電池汽車開發時,除了要考慮常規汽車的安全性外,還需考慮燃料電池汽車本身特有的安全性要求。尤其在行李箱內裝有氫氣瓶和控制系統的情況下,對燃料電池汽車追尾碰撞安全性的研究顯得極其重要。如何預防并保證燃料電池汽車在發生追尾碰撞時,不會導致其氫氣的泄漏、控制系統的失效,以及電路起火,這些都是在燃料電池汽車開發過程中必須考慮的安全性問題。
2 追尾碰撞整車模型的建立
2.1 幾何建模
本文研究的燃料電池車的車身是在原型車承載式結構的基礎上改型的,由于蓄電池組、燃料電池、氫氣瓶等零部件體積較大、質量較重,如果直接安放在承載式車身上,可能會造成車身負荷過大,而且在發生碰撞事故時會影響乘員的生存空間。所以,在總布置設計時引入了一個車架,用它來支撐燃料電池部件,并且提升了原型車中的地板,從而彌補了一部分由于引入車架而減小的離地間隙。燃料電池模塊主要部件有電機及其控制元件、蓄電池組、燃料電池、氫氣瓶和燃料電池控制系統。它們的安裝都是圍繞車架而設計構思的。
2.2 有限元模型的建立
2.2.1 網格劃分
本文采用Hypermesh軟件劃分有限元網格,并在Pam-Crash軟件中進行定義和計算。由于轎車的白車身主要由鈑金件沖壓而成,因此采用了四邊形和三角形殼單元對白車身CAD模型進行網格劃分。殼單元在幾何外形和物理特性上都能同鈑金件取得很好的近似。
展開 【討論】未來的新能源汽車究竟是純電動、混合動力還是燃料電池汽車的天下？
混合動力，純電動（Battery Electric Vehicle），燃料電池（Fuel Cell Vehicle），這幾種新能源汽車技術，到底哪一個會成為未來的主流，絕不僅僅是哪一個是最適合的汽車技術那么簡單。這個問題牽扯到配套基礎設施的技術，各主要市場政府的政策，能源開發冶煉的技術，核電的未來前景，民眾對核電的態度，電網的發展，自動駕駛技術的發展，電池的技術，新的化石能源的發現，甚至是國際政治的走向等等諸多問題，變數實在太多，到底誰能勝出，即便是做新能源政策研究這行的大牛，基本也都無法給出確定答案。
長城汽車已進入燃料電池汽車四大示范城市群，今年將落地100輛氫能重卡
圖片來源：蓋世汽車
據了解，長城汽車在氫能領域已有五年布局，早在2016年6月，XEV項目組（現未勢能源的前身）正式成立，開啟長城汽車氫燃料電池核心技術研發；2018年6月，長城建成并運行國內首座氫能技術中心；同年7月，長城全資控股了上海燃料電池汽車動力系統有限公司；2019年4月，長城汽車成立未勢能源科技有限公司，專注氫能領域并開啟獨立市場化運營；2020年，長城汽車展示了首款燃料電池樣車，自主研發的首款70MPa車用高壓瓶閥進入量產前的測試階段。
長城控股未勢能源科技有限公司董事長張天羽表示，目前長城汽車已實現電堆及組件、燃料電池發電及組件、Ⅳ型儲氫瓶、高壓儲氫閥門、氫安全、液氫工藝共六大核心技術和產品的知識產權完全自主化，此外，長城汽車已完成綠電、氫+電儲能、燃料電池應用等領域布局。
當前，全球能源行業正經歷以低碳化、無碳化、低污染為方向的第三次能源變革。氫能作為一種清潔、高效、安全、可持續的二次能源在交通運輸領域加速運用。我國對燃料電池汽車的發展也有較為清晰的規劃。
2020年9月，五部門發布了《關于開展燃料電池汽車示范應用的通知》，該《通知》明確了支持燃料電池汽車關鍵核心技術突破和產業化應用，提出爭取用4年左右時間，逐步實現關鍵核心技術突破，構建完整的燃料電池汽車產業鏈，為燃料電池汽車規模化產業化發展奠定堅實基礎。
此外，《通知》還提出，將選擇符合條件的城市群，依托燃料電池汽車產業鏈上優秀企業開展示范應用，推動產業持續健康發展，構建完整產業鏈。在此背景下，部分城市和汽車企業都在相繼布局。
根據此前相關報道，首批國家燃料電池汽車示范城市群名單有望在未來兩到三個月內公布。
展開 
燃料電池汽車用空氣壓縮機電機
燃料電池汽車用空氣壓縮機電機
基于Matlab 的燃料電池汽車動力系統仿真
基于Matlab 的燃料電池汽車動力系統仿真
高大威，金振華，盧青春
（清華大學汽車工程系, 北京 100084）
摘 要: 在給出燃料電池汽車動力系統結構的基礎上，基于Matlab 軟件環境，建立了前向式燃料
電池汽車動力系統模型，模型結構和實際的動力系統有著嚴格的對應關系，各部分模型采用物理分
析與數據處理相結合的方法建立。按照一定的控制策略和部件物理參數進行了仿真，仿真結果表明
該模型的有效性和合理性，為燃料電池汽車動力系統研究打下了基礎。
關鍵詞：燃料電池；仿真；Matlab；燃料電池汽車
文章編號：1004-731X (2005) 08-1899-03 中圖分類號：TP391.9 文獻標識碼：A
基于Matlab的燃料電池汽車動力系統仿真.pdf
展開 莊信萬豐錢挺：2050年氫燃料電池汽車會占到所有汽車的1/5以上
1月15日，在百人會主辦的第五屆中英電動汽車創新論壇上，John Matthey（莊信萬豐）中國區總經理錢挺表示，隨著加氫站等基礎設施進一步普及化，2030年以后氫燃料電池車會有一個騰飛式發展，預期到2050年氫燃料電池汽車會占到所有汽車的1/5以上。
此前，麥肯錫也預測，到2050年在燃料電池車輛將占整個車隊的四分之一左右。而Intelligent Energy CEO David Woolhouse 則預測，在十年之內將中國的燃料電池車將達到一百萬。
不過，在去年的第四屆中英電動汽車創新論壇上，中國科學院院士、中國電動汽車百人會副理事長歐陽明高稱：“對于2035年達到目標百萬量，現實是有挑戰的。”
資料顯示，莊信萬豐（Johnson Matthey）于1817年建立現在于倫敦，是一家全球性專用化學品公司，致力于發展催化劑、貴金屬和專用化學品核心技術。
“從高性能的催化劑到催化劑涂覆的質子交換膜，以及結合這兩者的膜電極，這些占了氫燃料電池的接近50%以上的成本價格”，錢挺表示，莊信萬豐已經在上海建成了全球領先的膜電極工廠，本月開始投產，目前年產400萬片膜電極，足以驅動一萬輛巴士和商用車，可減少12.5萬噸二氧化碳的排放。
作為行業領先的催化劑供應商，莊信萬豐占據了全球大概40%的市場份額，其在歐洲投入商業運行的藍氫項目包括英格蘭西北部的HyNet項目，一期大概8萬噸氫，在蘇格蘭的北海油田也有Acorn項目一年5.5萬噸的潔凈氫能。
-END-
展開 燃料電池汽車標準的未來趨勢
來
源： 網絡
【免責聲明】文章為作者個人觀點，不代表EDC電驅未來立場。如因作品內容、版權等存在問題，請于本文布30日內聯系EDC電驅未來進行刪除或洽談版權使用事宜。
