电动汽车原理与构造 教学课件 作者 何洪文 1_第四章　燃料电池电动汽车.ppt

《电动汽车原理与构造 教学课件 作者 何洪文 1_第四章　燃料电池电动汽车.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、12DW3主编第四章　燃料电池电动汽车第四章　燃料电池电动汽车(1)工作效率高　内燃机汽车的效率为11％左右，而以氢气为燃料的燃料电池汽车效率可达到50%~70％左右，甲醇重整产生氢气的燃料电池汽车效率可达到30％左右。(2)节能、环保　燃料电池汽车使用的能源主要是氢气，排放的主要物质是水，对于环境污染问题日益突出的地球来说，燃料电池汽车是内燃机汽车的理想替代。(3)结构简单和运行平稳　由于燃料电池汽车能量转换不涉及燃烧和热机做功，因此所需零件少，结构简单，振动和噪声小。第四章　燃料电池电动汽车(1)造价高　目前在燃料电池汽车上广泛使用的质子(交换)膜燃料电池需要贵金属Pt作为电催化剂

2、，但是Pt的价格昂贵、资源匮乏，使得质子交换膜燃料电池的成本居高不下，限制了其大规模运用。(2)氢气的储存、制备和运输　地球上的氢气资源丰富，但是如何获取且安全地安装到汽车上是燃料电池汽车所面临的一个难题。(3)加氢站等基础设施建设　目前制约燃料电池汽车商业化的难题之一就是加氢站和基础设施的建设。第一节　燃料电池系统的组成和工作原理第二节　燃料电池电动汽车的系统组成和工作原理第四章　燃料电池电动汽车第三节　典型的燃料电池汽车结构第四章　燃料电池电动汽车图4-1　燃料电池电动汽车内部结构示意图(1)工作效率高　内燃机汽车的效率为11％左右，而以氢气为燃料的燃料电池汽车效率可达到50%~7

3、0％左右，甲醇重整产生氢气的燃料电池汽车效率可达到30％左右。(2)节能、环保　燃料电池汽车使用的能源主要是氢气，排放的主要物质是水，对于环境污染问题日益突出的地球来说，燃料电池汽车是内燃机汽车的理想替代。(3)结构简单和运行平稳　由于燃料电池汽车能量转换不涉及燃烧和热机做功，因此所需零件少，结构简单，振动和噪声小。(1)造价高　目前在燃料电池汽车上广泛使用的质子(交换)膜燃料电池需要贵金属Pt作为电催化剂，但是Pt的价格昂贵、资源匮乏，使得质子交换膜燃料电池的成本居高不下，限制了其大规模运用。(2)氢气的储存、制备和运输　地球上的氢气资源丰富，但是如何获取且安全地安装到汽车上是燃料电

4、池汽车所面临的一个难题。(3)加氢站等基础设施建设　目前制约燃料电池汽车商业化的难题之一就是加氢站和基础设施的建设。第一节　燃料电池系统的组成和工作原理一、燃料电池的定义和工作原理二、燃料电池发电系统的组成和工作原理三、汽车用燃料电池发电系统的结构和工作原理一、燃料电池的定义和工作原理1)氢气通过管道或导气板到达阳极。2)在阳极催化剂的作用下，一个氢分子分解为两个氢原子，并释放出两个电子，阳极反应为3)在电池的另一端，氧气(或者空气)通过管道或导气板到达阴极，同时，氢离子穿过电解质到达阴极，电子通过外电路也到达阴极。4)在阴极催化剂的作用下，氧和氢离子与电子发生反应生成水，阴极反应为一

5、、燃料电池的定义和工作原理图4-2　燃料电池原理示意图1)氢气通过管道或导气板到达阳极。2)在阳极催化剂的作用下，一个氢分子分解为两个氢原子，并释放出两个电子，阳极反应为3)在电池的另一端，氧气(或者空气)通过管道或导气板到达阴极，同时，氢离子穿过电解质到达阴极，电子通过外电路也到达阴极。4)在阴极催化剂的作用下，氧和氢离子与电子发生反应生成水，阴极反应为图4-3　质子交换膜燃料电池原理图4)在阴极催化剂的作用下，氧和氢离子与电子发生反应生成水，阴极反应为表4-1　燃料电池的种类及其基本电化学方程式二、燃料电池发电系统的组成和工作原理1.增压式燃料电池发电系统2.常压式燃料电池发电系统

6、二、燃料电池发电系统的组成和工作原理图4-4　典型的燃料电池发电系统示意图1.增压式燃料电池发电系统图4-5　增压式燃料电池发电系统的组成1.增压式燃料电池发电系统图4-6　4种常见空气压缩机a)罗茨式压缩机　b)罗宋式压缩机　c)离心式/放射式压缩机　d)轴流式压缩机2.常压式燃料电池发电系统图4-7　常压式燃料电池发电系统结构图2.常压式燃料电池发电系统图4-8　典型燃料电池发电系统水/热管理系统结构------—回收利用的气体三、汽车用燃料电池发电系统的结构和工作原理1)能保证在常温下工作，并且电化学基本性能不变。2)为满足汽车功率需求，能提供较高的电流密度。3)具有良好的免维护

7、性能。4)耐振性和耐冲击性能好。5)能够从低负荷到高负荷进行高效率运转。6)可以放置在冰点以下环境中。1.直接供氢型2.间接供氢型三、汽车用燃料电池发电系统的结构和工作原理图4-9　汽车用燃料电池发电系统的基本原理三、汽车用燃料电池发电系统的结构和工作原理图4-10　燃料电池发动机系统组成三、汽车用燃料电池发电系统的结构和工作原理图4-11　燃料电池发动机系统的组成1)能保证在常温下工作，并且电化学基本性能不变。2)为满足汽车功率需求，能提供较