氢能源动力汽车原理_氢能源动力汽车原理图

氢能源动力汽车原理_氢能源动力汽车原理图

       大家好，今天我想和大家谈谈我对“氢能源动力汽车原理”的一些看法。为了让大家更好地理解这个问题，我将相关资料进行了分类，现在就让我们一起来探讨吧。

1.氢能源是什么

2.氢燃料电池车的制造原理和优点是什么？

3.氢能源动力汽车的概述

氢能源是什么

       氢能源是一种绿色、清洁、高效的能源形式。相关内容如下：

1.定义

       氢能源是指利用水作为原料通过电解、天然气重整、生物质煤解或其他途径，将氢从其它物质中分离出来后进行储存，以供各种用途的能源形式。因其在使用过程中不产生污染物和温室气体，被视为最优秀的清洁能源之一。

2.工作原理

       搭载氢燃料电池的车辆使用氢气经氧化反应来产生电能，从而产生动力驱动汽车行驶。同样的，氢燃料电池在低氧环境下将氢与空气中的氧气发生化学反应，生成电流传递给电机，推动车辆运动。在工业生产过程中，氢燃烧可以作为燃料替代传统的石油、燃气等能源。

3.产生和储存方式

       首先，氢能源的产生主要途径有两种——蒸汽重整和电解水。二者分别对应外部供气和外部供电的方式。在储存方面，目前常用的主要有氢气管道输送、钢瓶间接储存、液氢和气态加压储存。其中，液氢储存的密度最高，但其制备成本高，装载和卸载过程中存在安全隐患。

4.应用前景

       氢能源具有高效、清洁、便携等优良特性，在交通、电力、军事、便携式设备、氢气供暖等众多领域都存在广泛的应用前景。在交通领域，搭载氢燃料电池的车辆成为未来可持续发展的重要组成部分。同时，氢能源还可用于工业制氢、锅炉燃烧等领域。

       总之，氢能源是一种注重环保、提高能源利用效率的绿色能源，将是未来绿色发展的重要方向。但是由于制氧成本高昂，能源利用成本仍旧很高，氢能源的成本问题成为氢经济被普及的障碍之一。

       因此，我们需要进一步加强技术研发，不断寻求降低生产和运输成本的途径，以推动氢经济实现可持续发展。

氢燃料电池车的制造原理和优点是什么？

       燃料电池是一类能量转化装置，能够把燃料的电化学能转化为电能，因为其和电池显示，是电化学发电装置，所以称作燃料电池。采用氢气为燃料的燃料电池即为氢燃料电池。氢燃料电池能够理解为水电解成氢气以及氧气的反应。氢燃料电池的反应过程既清洁，又高效。氢燃料电池不受传统汽车发动机采用卡诺循环42%上下的热效率限制，效率能够达到超过六成。

       氢燃料电池不像火箭，通过氢气以及氧气燃烧的剧烈反应产生动能，通过催化装置把氢气中的吉布斯自由能释放。吉布斯自由能是涉及熵以及孚等理论的电化学能。氢燃料电池的工作原理是，氢气通过电池的正极里面的催化剂（铂）分解成氢离子（也就是质子）以及电子。其中氢离子通过质子交换膜，到达负极以及氧气反应变成水以及热量，对应的电子从正极通过外电路流向负极产生电能。

       氢燃料电池汽车，现在主要采用的是质子交换膜燃料电池技术。氢燃料电池汽车的系统组成通常涵盖燃料电池堆以及氢气储罐，还有汽车动力电池和燃料电池直流升压转换器，动力控制单元、动力电机。现在技术领先的燃料电池堆的功率密度在3.0kW/L，所以需要配合直流升压转换器以及汽车动力电池使用。进而让电压能够适配650伏的高压，驱动汽车动力电机。与此同时，和汽车动力电池需要电池管理系统BMS相似，燃料电池也需要精密的监控管理系统FCMS，通过放电状态快速调整反应有关的参数数值。为存储氢气，通常采用70Mpa高压液氢储罐

氢能源动力汽车的概述

       氢燃料电池车的工作过程不涉及燃烧，也没有机械损耗。比起蒸汽机、内燃机等能量转换效率高得多。一些汽车公司经过实验得出结论：汽油车的工作效率从油箱到车轮为16％，而氢燃料电池车则为60％，效率提高将近四倍。另外，氢燃料电池车很少需要维修，因为氢气里没有腐蚀性的杂质，也没有碳阻塞燃烧室，没必要老去修理厂保养和维修，又为车主节省了一大笔开支。

       30年后，当我们购买一辆氢燃料电池车时，我们还会发现这种车没有传统的发动机、变速箱和机械传动装置，只是在车身里安装了由氢燃料罐和电池组成的新型驱动装置。4台发电机分别由电脑控制，驱动连接4个车轮。如果装有卫星定位系统的话，驾驶起来会很方便，甚至在停车的时候，可以像螃蟹一样横行，只需要很小的地方就能自如停放。由于氢燃料电池车的主要部件都在车身里，到那时我们实际上就是买个车身而已，车主只要换上自己喜欢的外壳，就能随意组成各种各样的车型，方便得就像换一件外衣一样简单。

       另外，氢燃料车也比传统的汽油车安全得多，即使在失火的情况下也便于逃生。汽油车如果发生事故或遇火，油箱就会发生爆炸，汽油产生的热量和毒气都会致人死命。而氢燃料车在猛烈的撞击下，甚至储存氢气的罐子破裂都不会引起大火，如果撞击后氢燃料外溢，它只会蒸发到空气中，不会产生任何污染；它也绝不会爆炸(氢气只有与氧气或空气在密闭的空间里混合后才会引起爆炸)。

       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，氢汽车则改为使用气体氢。燃料电池和电动机会取代一般的引擎，即氢燃料电池。

       它的原理是把氢输入燃料电池中，氢原子的电子被质子交换膜阻隔，通过外电路从负极传导到正极，成为电能驱动电动机；质子却可以通过质子交换膜与氧化合为纯净的水雾排出。这样有效减少了其他燃油的汽车造成的空气污染问题，高速车辆、巴士、潜水艇和火箭已经在不同形式使用氢。另一方面能源从来都是个问题，近年来，国际上以氢为燃料的“燃料电池发动机”技术取得重大突破，而“燃料电池汽车”已成为推动“氢经济”的发动机。

       用氢气作燃料有许多优点，首先是干净卫生，氢气燃烧后的产物是水，不会污染环境，其次是氢气在燃烧时比汽油的发热量高。在1965年，外国的科学家们就已设计出了能在马路上行驶的氢能汽车。我国也在1980年成功地造出了第一辆氢能汽车，可乘坐12人，贮存氢材料90公斤。氢能汽车行车路远，使用的寿命长，最大的优点是不污染环境。

       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。推广氢能汽车需要解决三个技术问题：大量制取廉价氢气的方法，传统的电解方法价格昂贵，且耗费其他资源，无法推广；解决氢气的安全储运问题；解决汽车所需的高性能、廉价的氢供给系统。目前常见的供给系统有三种，气管定时喷射式、低压缸内喷射式和高压缸内喷射式。随着储氢材料的研究进展，可以为氢能汽车开辟全新的途径。而最近，科学家们研制的高效率氢燃料电池，更减小了氢气损失和热量散失。

       今天的讨论已经涵盖了“氢能源动力汽车原理”的各个方面。我希望您能够从中获得所需的信息，并利用这些知识在将来的学习和生活中取得更好的成果。如果您有任何问题或需要进一步的讨论，请随时告诉我。