氢气燃料汽车发动机_氢燃料 发动机

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

氢动力汽车分为两种，氢内燃汽车(HICEV)是以内燃机燃烧氢气（通常透过分解甲烷或电解水取得）及空气中的氧产生动力，推动的汽车。 氢动力汽车分为两种，氢内燃汽车(HICEV)是以内燃机燃烧氢气（通常透过分解甲烷或电解水取得）及空气中的氧产生动力，推动的汽车。 氢发动机汽车是以氢发动机为动力源的汽车。一般发动机使用的燃料是柴油或汽油，氢发动机使用的燃料是气体氢。氢发动机汽车是一种真正实现零排放的交通工具，排放出的是纯净水，其具有无污染、零排放、储量丰富等优势。 @2019

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

氢能源汽车原理是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。

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。

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）

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