燃料电池汽车技术的发展与应用.doc

摘要
随着全球新一轮的能源危机,燃料电池的商业化已被提到了前所未有的高度,而作为石油消耗量最大的汽车,也必须加紧新的燃料电池汽车的研发和商业化。燃料电池汽车是电动汽车的一种,其电池的能量是通过氢气和氧气的化学作用,而不是经过燃烧,直接变成电能的。燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物,因此燃料电池车辆是无污染汽车,燃料电池的能量转换效率比内燃机要高2~3倍,因此从能源的利用和环境保护方面,燃料电池汽车是一种理想的车辆。近几年来,燃料电池技术已经取得了重大的进展。世界著名汽车制造厂,如戴姆勒-克莱斯勒、福特、丰田和通用汽车公司早在2004年以前就计划将燃料电池汽车投向市场。目前,燃料电池轿车的样车正在进行各项试验,以燃料电池为动力的运输大客车在北美的几个城市中正作为示范项目在运行。在开发燃料电池汽车中仍然存在着技术性挑战,如燃料电池组的一体化、提高商业化电动汽车燃料处理器等。目前一些以燃料电池为动力的汽车制造厂,都在朝着集成部件和减少部件成本的方向努力,并已取得了显著的进步。
关键词:燃料电池、电动汽车、环境保护
燃料电池汽车技术的发展与应用
王人杰 Y06600108
1 绪论
引言
随着汽车工业的迅速发展,推动了全球机械、能源等工业的进步以及经济、交通等方面的发展。但是,汽车在造福于人类的同时,也带来了很大的弊端。内燃机汽车造成的污染日益严重,尾气、;特别在一些人口稠密、。例如在我国上海市,1995年市中心城区内机动车的C0、HC、No 排污负荷分别占该区域内相应的排放总量的76%、93%和44% ;%、98%和75%。而且,内燃机汽车是以燃烧油料、、。按照目前的消耗速度,石油、天然气等资源仅仅能再维持数十年的时间。显然,内燃机汽车造成的环境污染以及对资源的消耗,极大地威胁着人类的健康与生存。随着保护环境、节约能源的呼声日益高涨,新一代电动车作为无污染、能源可多样化配置的新型交通工具,引起了人们的普遍关注并得到了极大的发展。电动车以电力驱动,行驶时无排放(或低排放).噪声低,能量转化效率比内燃机汽车高得多。(可以直接利用电子技术实现传动、显示和控制)、。
电动车的发明可以追溯到1834年,距今已有一百多年历史。,而电动车始终没有解决电池的比容量、,最后让内燃机汽车垄断市场。进入本世纪
,电动车的研究进入了一个新的发展时期。
、电子技术、新型轻质材料、电池技术、整车优化设计与匹配的系统集成技术等,,项目开展也经历了数十年,但现在世界上真正能上路行车的电动车还是寥寥无几。目前,电动车存在的主要问题在于价格、续驶里程、动力性能等方面,而这些问题都是与电源技术密切相关的。如燃油汽车一次加油行驶距离可达500 km左右,而电动汽车一次充电行驶距离一般不会超过200 km。因此,(化学电源)技术。电动车用动力蓄电池与一般启动用蓄电池不同,(用于启动、加速或爬坡)。电动车对电池的基本要求可以归纳为下几点:
高能量密度(高质量比能量、高体积比能量);
高功率密度(高质量比功率、高体积比功率);
较长的循环寿命(充放电循环次数、工作年数多);
较好的充放电性能(快速充放电性能和抗过充、过放能力好);
较好电池一致性;
价格较低;
使用维护方便;
其它性能较好,如安全性能(发生交通事故时的安全性)(电池生产、使用、报废回收的过程中不能对环境产生不良影响)等等。
因此根据前言提到的电动车对电池的几点基本要求可以看出,技术成熟的铅酸电池、金属氢化物镍电池、镉镍电池或锂离子电池等已明显不能适应新一代电动车的要求。究其原因,可以看出虽然其续驶里程已基本能满足市区交通的要求,。主要的制约因素在