燃料电池轿车( FCV) 是一种用车载燃料电池设备发作的电力作为动力的轿车。车载燃料电池设备所运用的燃料为高纯度氢气或含氢燃料经重整所得到的高含氢重整气。与一般的电动轿车比较, 其动力方面的不同在于FCV 用的电力来自车载燃料电池设备, 电动轿车所用的电力来自在电网充电的蓄电池。因而, FCV 的关键是燃料电池。
燃料电池是一种不焚烧燃料而直接以电化学反响方法将燃料的化学能转变为电能的高效发电设备。发电的基本原理是: 电池的阳极( 燃料极) 输入氢气( 燃料) , 氢分子( H2) 在阳极催化剂效果下被离解成为氢离子( H+ ) 和电子( e-) , H+ 穿过燃料电池的电解质层向阴极( 氧化极) 方向运动, e-因通不过电解质层而由一个外部电路流向阴极;
在电池阴极输入氧气( O2) , 氧气在阴极催化剂效果下离解成为氧原子( O) , 与经过外部电路流向阴极的e-和燃料穿过电解质的H+ 结合生成安稳结构的水( H2O) , 完结电化学反响放出热量。这种电化学反响与氢气在氧气中发作的剧烈焚烧反响是彻底不同的, 只需阳极不断输入氢气, 阴极不断输入氧气, 电化学反响就会接连不断地进行下去, e-就会不断经过外部电路活动构成电流, 然后接连不断地向轿车供给电力。与传统的导电体切开磁力线的反转机械发电原理也彻底不同, 这种电化学反响归于一种没有物体运动就取得电力的静态发电方法。因而, 燃料电池具有效率高、噪音低、无污染物排出等长处, 这保证了FCV 成为真实意义上的高效、清洁轿车。
为满意轿车的运用要求, 车用燃料电池还有必要具有高比能量、低作业温度、起动快、无泄漏等特性,在很多类型的燃料电池中, 质子交流膜燃料电池( PEMFC) 彻底具有这些特性, 所以FCV 所运用的燃料电池都是PEMFC。
燃料电池轿车作业原理
燃料电池轿车的作业原理是,作为燃料的氢在轿车搭载的燃料电池中,与大气中的氧气发作氧化复原化学反响,发作出电能来带动电动机作业,由电动机带动轿车中的机械传动结构,然后带动轿车的前桥(或后桥)等行走机械结构作业,然后驱动电动轿车行进。
7中心部件燃料电池。燃料电池的反响成果会发作很少的二氧化碳和氮氧化物,副产品首要发作水,因而被称为绿色新式环保轿车。燃料电池轿车是电动轿车的一种,其间心部件燃料电池。经过氢气和氧气的化学效果,而不是经过焚烧,直接变成电能动力。
燃料电池轿车的氢燃料能经过几种途径得到。有些车辆直接携带着纯氢燃料,别的一些车辆有或许装有燃料重整器,能将烃类燃料转化为富氢气体。单个的燃料电池有必要结组成燃料电池组,以便取得必需的动力,满意车辆运用的要求。图2 为燃料电池轿车的燃料电池本体示意图。
燃料电池轿车补助方针
12月30日,财政部、科技部、工信部、发改委出台《关于调整新能源轿车推广应用财政补助方针的告诉》,旨在进一步促进新能源轿车工业健康发展,不断进步工业技能水平,增强中心竞争力,做好新能源轿车推广应用。
告诉指出,除燃料电池轿车外,各类车型2019-2020年中心及当地补助规范和上限,在现行规范基础上退坡20%。
在新能源客车方面,以动力电池为补助中心,以电池的生产成本和技能进步水平为核算根据,设定能耗水平、车辆续驶路程、电池/整车分量比重、电池功能水相等补助准入门槛,并归纳考虑电池容量巨细、能量密度水平、充电倍率、节油率等要素确认车辆补助规范。进一步完善新能源卡车和专用车补助规范,按供给驱动动力的电池电量分档累退方法核定。一起,别离设置中心和当地补助上限,其间当地财政补助(当地各级财政补助总和)不得超越中心财政单车补助额的50%。
在电池方面,告诉指出,引进动力电池新国标,进步动力电池的安全性、循环寿数、充放电功能等目标要求,设置动力电池能量密度门槛。进步燃料电池轿车技能要求。
关于燃料电池车,依照燃料电池车的类型进行补助。关于燃料电池乘用车,给予20万元/辆补助。关于燃料电池小型卡车、客车,给予30万/辆补助。关于燃料电池大中型客车,中重型卡车,给予50万/辆补助。燃料电池额定功率与发动机额定功率比较不小于30%,且不低于30KW。业内人士表明,跟着电动轿车的补助退坡加快,燃料电池车较高的补助额度会逐步补偿之前价格高的下风,鼓舞企业加大对燃料电池车的研制投入,2017年将有更多燃料电池车型呈现。
业内人士剖析,该方针关于乘用车补助改变不大,仅依照补助既定退坡机制下降20%。关于客车补助退坡起伏较大,到达40%以上。电池补助的大起伏退坡远远高于商场之前的估计,且提出了更高的技能要求,这是由多种原因形成的,一方面上当补影响,很多企业不思进取,只为补助而研制;另一方面加快退坡有利于将补助资源会集在那些注重技能研制,真实有商场竞争力的企业,也可以倒逼企业加大对电池技能特别是电池能量密度的研制,使这些企业在补助削减乃至撤销今后仍旧可以生计发展壮大;最终,补助退坡也是国家新能源轿车发展规划和轿车动力电池发展规划的必定要求。估计跟着补助退坡的加快,新能源轿车职业及轿车动力电池职业必将进行从头洗牌。
业内人士还剖析,跟着国补对电池能量密度要求的进步,企业为了能拿到更多补助,必将更多的选用能量密度更高的三元电池系统,因为国家在年末放开了对三元电池的约束,下一年三元动力电池将迎来迸发,可是三元电池的安全性低于磷酸铁锂电池,未来三元电池能否饱尝住客车安全的检测,还有待调查。