本田FCX的燃料电池汽车的运行模式_本田fcx燃料电池汽车的组成部件及功能

本田FCX的燃料电池汽车的运行模式_本田fcx燃料电池汽车的组成部件及功能

       本田FCX的燃料电池汽车的运行模式的今日更新是一个不断变化的过程，它涉及到许多方面。今天，我将与大家分享关于本田FCX的燃料电池汽车的运行模式的最新动态，希望我的介绍能为有需要的朋友提供一些帮助。

1.燃料电池汽车的关键技术

2.哪些汽车品牌应用了质子交换膜燃料电池

3.世界上第一家实现商品化销售的燃料电池汽车生产厂家是

4.长安CS75都出氢燃料车了？网友：我还在用......

5.燃料电池效率

燃料电池汽车的关键技术

       电动汽车的关键能源动力技术包括电池技术、电机技术、控制器技术。电池技术、电机技术和控制器技术是电动汽车所特有的技术，这3项技术也是一直制约电动汽车大规模进入市场的关键因素。 电池是电动汽车的动力源泉，也是一直制约电动汽车发展的关键因素。电动汽车用电池的主要性能指标是比能量(E) 、能量密度(Ed)、比功率(P)、循环寿命(L)和成本(C)等。要使电动汽车能与燃油汽车相竞争，关键就是要开发出比能量高、比功率大、使用寿命长的高效电池。

       电动汽车用电池经过了3代的发展，已经取得了突破性进展。

       第1代是铅酸电池，目前主要是阀控铅酸电池(VRLA) ，由于其比能量较高、价格低和能高倍率放电， 因此是目前惟一能大批量生产的电动汽车用电池。

       第2代是碱性电池，主要有镍镉、镍氢、钠硫、锂离子和锂聚合物等多种电池，其比能量和比功率都比铅酸电池高，因此大大提高了电动汽车的动力性能和续驶里程，但其价格却比铅酸电池高。

       第3代是以燃料电池为主的电池，燃料电池直接将燃料的化学能转变为电能，能量转变效率高，比能量和比功率都高，并且可以控制反应过程，能量转化过程可以连续进行，因此是理想的汽车用电池还处于研制阶段，一些关键技术还有待突破。

       广泛应用于电动汽车的燃料电池是一种称为质子交换膜的燃料电池(PEMFC) ，它以纯氢为燃料，以空气为氧化剂，不经历热机过程，不受热力循环限制，因此能量的转换效率高，是普通内燃机热效率的2～3倍。同时，它还具有噪音低、无污染、寿命长、启动迅速、比功率大和输出功率可随时调整等特性，使得PEMFC非常适合用作交通工具的动力源。 美国和加拿大是燃料电池研发和示范的主要区域，在美国能源部（DOE）、交通部（DOT）和环保局（EPA）等政府部门的支持下，燃料电池技术取得了很大的进步，通用汽车、福特汽车、丰田、戴姆勒奔驰、日产、现代等整车企业均在美国加州参加燃料电池汽车的技术示范运行，并培育了美国的UTC（联合技术公司）、加拿大的巴拉德（Ballad）等国际知名的燃料电池研发和制造企业美国通用汽车公司2007 年秋季启动的Project Driveway 计划，将100 辆雪佛兰Equinox 燃料电池汽车投放到消费者手中，2009 年总行驶里程达到了160万km。同年，通用汽车宣布开发全新的一代氢燃料电池系统，新系统与雪佛兰Equinox 燃料电池车上的燃料电池系统相比，新一代氢燃料电池体积缩小了一半，质量减轻了100 kg，铂金用量仅为原来的1/3。通用汽车新一代燃料电池汽车的铂金用量已经下降到30 g，按照目前国际市场价格，铂金为300~400 元/g，100 kW燃料电池的铂金成本约为1 万元人民币，燃料电池的成本大幅度下降。预计到2017 年，100 kW燃料电池发动机的铂金用量将下降到10~15 g，达到传统汽油机三效催化器的铂金用量水平。

       美国在2006 年专门启动了国家燃料电池公共汽车计划（National Fuel Cell City Bus Program，NFCBP），进行了广泛的车辆研发和示范工作，2011 年美国燃料电池混合动力公共汽车实际道路示范运行单车寿命超过1.1 万h 。美国在燃料电池混合动力叉车方面也进行了大规模示范，截至2011 年，全美大约有3000 台燃料电池叉车，寿命达到了1.25 万h 的水平。燃料电池叉车在室内空间使用，具有噪音低、零排放的优点。 欧洲的燃料电池客车示范计划，完成了第6 框架计划（Framework Program，2002—2006）和第7 框架计划（2007—2012），目的是突破燃料电池和氢能发展的一些关键性技术难点，在CUTE (Clean Urban Transport for Europe, 欧洲清洁都市交通）及欧盟其他相关项目支持下，各个城市开展燃料电池公共汽车示范运行，今年新的计划 CHIC（ Clean Hydrogen in European Cities, 欧洲清洁都市交通）开始实施，包括阿姆斯特丹、巴塞罗那、汉堡、伦敦、卢森堡、 马德里、波尔图、斯德哥尔摩、斯图加特、冰岛以及澳大利亚珀斯， 即澳大利亚STEP 项目（Sustainable Transport Energy Program，可持续交通能源计划）等，欧洲在燃料电池汽车的可靠性和成本控制等方面取得了长足的进步。

       在德国，2012 年6 月，主要的汽车和能源公司与政府一起承诺，建立广泛的全国氢燃料加注网络，支持发展激励计划，即到2015 年，全国建成50 个加氢站，为全国5000 辆燃料电池汽车提供加氢服务[7] 。戴姆勒奔驰于2011 年开展燃料电池汽车的全球巡回展示，验证了燃料电池轿车性能已经达到了传统轿车的性能，具备了产业化推广的能力。戴姆勒集团参与“ Hy FLEET：CUTE（2003-2009）”项目。36 辆梅赛德斯－奔驰Citaro 燃料电池客车已由20 个交通运营商进行运营使用，运营时间超过14 万h、行驶里程超过220 万km。但是第一代纯燃料电池的客车，寿命只有2 000 h，经济性较差。戴姆勒集团与2009 年开始推出第二代轮边电机驱动的燃料电池客车，主要性能达到了国际先进水平，其经济性大幅度改善，燃料电池耐久性达到1. 2 万h。

       德国西门子公司研发的燃料电池，已经成功地应用于德国的214 型潜艇上（氢氧型） [11] 。2007 年德国戴姆勒奔驰公司，美国福特汽车公司和加拿大Ballard公司合作， 成立AFCC 公司（Automotive Fuel Cell Cooperation，车用燃料电池公司），以研发和推广车用燃料电池。2013 年年初，宝马公司决定与燃料电池技术排名第一的企业——丰田汽车公司合作，由丰田公司向宝马公司提供燃料电池技术。 从全球范围看，日本和韩国的燃料电池研发水平处于全球领先，尤其是丰田、日产和现代汽车公司，在燃料电池汽车的耐久性，寿命和成本方面逐步超越了美国和欧洲。丰田公司的2008 版FCHV-Adv 在实际测试中，实现了在－37 ℃顺利启动，一次加氢行驶里程达到了830km，单位里程耗氢量0.7 kg/（100 km），相当于汽油3L/（100 km），如图3 所示 [12] 。2013 年11 月，丰田在“第43 届东京车展2013”上，展出了计划在2015 年投放市场的燃料电池概念车，作为技术核心的燃料电池组目前实现了当时公开的全球最高的3 kW/L 功率密度。该燃料电池组去掉了加湿模块，不但降低了成本、车质量和体积，还减少了燃料电池的热容量，有利于燃料电池在低温条件下迅速冷启动。如图5所示为丰田公司的FCHV-Adv。

       目前丰田汽车公司在扩大混合动力汽车的同时，重点针对燃料电池汽车的产业化进行准备，拟在2015年投放新一代燃料电池轿车，进行批量生产；2016 年生产（与日野合作）新一代燃料电池客车。和丰田汽车公司类似，日产汽车也投入巨资开展燃料电池电堆和轿车的研发，2011 年日产的燃料电池电堆，功率90 kW，质量仅43 kg，2012 年，日产汽车公司研发的电堆功率密度达到了2.5 kW/L，这在当时是国际最高水平[14] 。另外，本田公司新开发的FCX Clarity燃料电池汽车，能够在－ 30℃顺利启动，续驶里程达到620 km[15] ，2014 年，本田宣布的新一代燃料电池堆功率密度也达到3 kW/L。韩国现代从2002 开始研发燃料电池汽车，2005 年采用巴拉德的电堆组装了32 辆运动型多功能车(sports utility vehicle，SUV)，2006 年推出了自主研发的第一代电堆，组装了30 台SUV，4 辆大客车，并进行了示范运行；2009—2012 年间，开发了第2 代电堆，装配100 台SUV，开始在国内进行示范和测试，并对电堆性能进行改进；2012 年，推出了第3 代燃料电池SUV 和客车，开始全球示范；2013 年，韩国现代宣布将提前2年开展千辆级别的燃料电池SUV（现代ix35）生产，在全球率先进入燃料电池千辆级别的小规模生产阶段。该SUV 采用了100 kW燃料电池，24 kW锂离子电池，100 kW电机，70 MPa 的氢瓶可以储存5.6 kg 氢气， 新欧洲行驶循环（New European Drive Cycle，NEDC) 循环工况续驶里程588 km，最高车速160 km/h。 在中国国家“八六三”高技术项目、“十五规划”的电动汽车重大科技专项与“十一五规划”节能与新能源汽车重大项目的支持下，通过产学研联合研发团队的刻苦攻关，中国的燃料电池汽车技术研发取得重大进展，初步掌握了整车、动力系统与核心部件的核心技术，基本建立了具有自主知识产权的燃料电池轿车与燃料电池城市客车动力系统技术平台，也初步形成了燃料电池发动机、动力电池、DC/DC 变换器、驱动电机、供氢系统等关键零部件的配套研发体系，实现了百辆级动力系统与整车的生产能力。中国燃料电池汽车正处于商业化示范运行考核与应用的阶段，已在北京奥运燃料电池汽车规模示范、上海世博燃料电池汽车规模示范、UNDP（United Nations Development Programme， 联合国开发计划)燃料电池城市客车示范以及“十城千辆”、广州亚运会、

       深圳大运会等示范应用中取得了良好的社会效益中国燃料电池轿车采用独具特色的“电—电混合”动力系统平台技术方案，具有“动力系统平台整车适配、电—电混合能源动力控制、车载高压储氢系统、工业副产氢气纯化利用”的技术特征。在“十五规划”研发的基础上，“十一五规划”新一代燃料电池轿车动力系统结合整车平台的改变，采用扁平化的动力系统布置方式，燃料电池发动机氢气子系统、空气子系统与冷却系统采用模块化分散布置的模式，增加了动力系统与整车适配的柔性，明显提升整车的人机工程性能。同时，优化集成DC/DC 变换器、DC/AC控制器以及电动空调和低压变换器等功率元器件的动力系统控制单元，在提升模块化的同时方便集中处理电磁兼容、系统冷却以及电安全等问题，体现了电动

       汽车动力系统集成设计的方向。与“十五规划”燃料电池轿车动力系统相比，新一代动力系统的性能得到进一步优化与提高。主要表现在：燃料电池发动机功率从40 kW 提高到55 kW；动力蓄电池容量从48 kWh 减小到26 kWh ；电机功率从60 kW 提高到90 kW；电机控制器(DC/AC) 功率提高35%，体积比功率增加12.5%。同时，动力系统继续保持燃料经济性的技术优势，在车辆整备质量增加近250 公斤的前提下整车动力性明显提高，燃料经济性则

       仍然保持在1.2 kg/(100 km) 的原有水平。中国国家“八六三”高技术项目持续支持燃料电池汽车的技术研发工作，“十二五规划”期间为保持中国电动汽车技术制高点，继续保持了对燃料电池汽车的支持力度。从产业界来看，即使在“十五、十一五规划”燃料电池汽车全球产业化热潮期间，中国汽车工业界并没有在燃料电池汽车方面有明显投入，进入“十二五规划”后，在燃料电池汽车产业化趋于理性化的大背景下，上汽集团制定了燃料电池汽车发展的五年规划，以新源动力为燃料电池电堆供应商，开始投入大量资金研发燃料电池汽车，目前正进行第3 代燃料电池轿车FCV 的开发，在2011 年必比登比赛中，上汽开发的FCV 在燃料电池轿车组别中，名列第3。

       同济大学已开展多轮燃料电池轿车的研发工作，研制的燃料电池轿车已在奥运会、世博会进行大规模示范运行。在“十二五规划”期间，同济大学将为中国第一汽车集团公司、东风汽车公司、奇瑞汽车股份有限公司和中国长安汽车集团股份有限公司集成燃料电池轿车。在中国城市循环条件下，代表性燃料电池混合动力轿车的技术参数如表6 所示。

哪些汽车品牌应用了质子交换膜燃料电池

       燃料电池被不断提及，成为清洁能源的代表之一。

       氢能作为最易获得的能源，在燃料电池中获得较高的地位。随着对环境的重视，我们越来越强调「低碳经济」与「生态文明」，因而世界的主旋律都在向新能源看齐。众所周知，新能源因污染小、储量大、分布广，更能满足当下的需求。

       在新能源诸多分支里，燃料电池却没有掌握绝对的话语权，在人们最常使用新能源的场景——汽车上，搭载锂电池的电动汽车成为了新能源的领先者，占据了新能源的「半壁江山」。

       但是，即便是目前最主流的应用，电动汽车也存在无法避免的劣势，如充电时间长、续航里程短，电池维修及保养成本高等等。受技术发展限制，电动汽车能否成为人们出行的绝对唯一选择，仍然有许多不确定因素。而在锂电池之外，还有着不少其他技术方面的问题，正在等待爆发当中。

       氢燃料电池车，一种通过氢气与氧气的化学反应从而产生电能的装置，是一种利用化学能发电的装置，从而达到驱动车辆。

       它的本质上其实是一种以压缩氢气作为燃料的增程式电动车。但是和如今比较常见的燃油增程式电动车不同，它的排放物只有纯净的水，能够做到真正的无温室气体排放。与纯电动车相比，它补充燃料的过程也十分方便，和燃油车加油的过程耗时相差无几，更没有纯电动车充电耗时长的不便之处。这使得它成为了很多国家追逐的技术新方向。

       汽车是燃料电池的最好载体之一。

       早在?20?年前，就已经出现了以氢燃料电池为动力的原型车。1999?年的东京车展上，本田就推出了?FCX?概念车，其中由巴拉德动力系统公司（Ballard?Power?Systems）制造的氢燃料电池有?78kW?的功率输出，EPA?认证的续航里程为?170?英里（约?273?公里）。

       氢燃料电池车对充能基础设施的需求较高。氢燃料电池汽车只能在加氢站充能，如果基础设施没有成大规模分布，那么对于人们出行都成了难题。根据中国氢能联盟发布的《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》，截至?2018?年底，中国已建成加氢站共有?23?座，占全球加氢站的比例约为?6.23%。

       但人们并未放弃这类清洁能源。水氢联盟早在2002年就开始研发氢能并且着手开发小型移动制氢机。在2013年，广东合即得成立，致力于氢能转化技术、水基能源技术的开发和应用的。开发研制出的水氢动力模块AH7500（水氢机）在电动车上测试成功。水氢动力模块是采用催化重整及纯化多项技术从醇水中获得高纯氢，通过质子膜系统产生电、热等多种能源。搭载该模块的水氢汽车使用的氢气是即产即用，只要原料箱中有充足的水氢原料（甲醇水）即可保证水氢汽车的续航能力。它可有效缓解充电基础设施覆盖不足的问题，还可以减少充电设施的投入。

       水氢机经过多年的研发，技术逐步趋向成熟，特别是在汽车领域的应用空前飞速，受到各界的广泛关注和政策的大力支持。

       氢燃料电池车，凭借自身的清洁优势，有望成为未来发展的一个方向。

       来源：第一电动网

       作者：广东合即得

       本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

世界上第一家实现商品化销售的燃料电池汽车生产厂家是

       丰田汽车公司，本田汽车公司。丰田汽车公司是全世界排名第一的汽车生产公司，是第一个达到年产量千万辆以上的车厂，1996年成功研发出丰田公司的第一辆质子交换膜燃料电池汽车，本田汽车公司自1999年正式推出搭载巴拉德电堆的燃料电池原型车FCX-V1以来，一直坚持自主研发燃料电池系统。丰田汽车公司，是一家总部设在日本爱知县丰田市和东京都文京区的著名汽车制造公司，隶属于日本三井财阀。

长安CS75都出氢燃料车了？网友：我还在用......

世界上第一家实现该情况的是本田。

       本田FCX自1999年首次发布“FCX-V1”燃料电池试验车后，先后经过了“FCX-V2”“FCX-V3”“FCX-V4”和“FCX”5代艰苦的开发历程。

       2002年12月2日，本田同时向日本政府和美国洛杉矶市政府交付了首批FCX，成为世界上第一家实现商品化销售的燃料电池车生产厂家。本田FCX的出现标志着零污染的燃料电池车终于从实验室里走了出来，其性能能够满足人们对一辆“汽车”的基本要求。

燃料电池效率

       近日，?长安CS75氢燃料车型的申报信息在工信部网站曝光，这意味着该车大概率将正式发布并投产。不过，网友表示还有点晕，氢燃料车工作原理是什么？有什么优缺点？值得入手吗？别着急，今天小编就带你上车。

       长安CS75新型氢燃料车真的要来了

       在外观方面，CS75氢燃料型变化与之前的系列车型相差不大，车身整体白色，线条简洁流畅，非常的大气，只不过进气格栅边缘、雾灯饰条、车灯内部以及轮毂车标部分采用了蓝色饰条。

       除了车的颜值，网友最关心的应该是氢燃料车的动力问题，官方介绍显示，CS75氢燃料车内置储氢罐可以将内部的氢气加压至70Mpa，加满氢气只需要五分钟，基本可以说是充气五分钟，连跑800里。最方便的一点是，这款汽车不仅能充氢气，还可以单独充电行驶。

       性能参数图

       电动汽车（EV）VS燃料电池汽车（FCV）

       虽然都是通过电机驱动，但燃料电池汽车跟现有的纯电车型工作原理上还是有明显差异，前者更接近因为理想而广为人知的增程式解决方案。

       电动汽车靠电池提供能源供给，只有电动机提供动力，驱动汽车前行。

       燃料电池汽车通过燃料的化学能转化为电能，提供行驶所需的能量，并由电动机驱动汽车行驶，目前主要的燃料类型就是氢。

       纯电车型VS燃料电池车型优缺点

       纯电车型面临的最大问题就是充电时间过长，而氢燃料汽车加氢只需要3-5分钟，与传统燃油车加油时间一致。用凡尔赛文学来说就是氢燃料汽车都到终点站了，纯电动汽车还在充电。

       同时，纯电动汽车充电桩也难以做到快速铺满全国所有城乡，而燃料补给站则可以像加油站一样，在市场和国家政策双重推动下快速铺开。

       当然，燃料电池车型目前也面临着不少难题，其中包括高压储氢罐在内的成本高企，以及大众对安全性的担忧都阻碍了它的快速发展。如果后续氢能源产业配套可以不断完善，解决成本和安全问题，氢燃料汽车的发展一定会势如破竹，难以抵挡。

       除了长安CS75，还有这些氢燃料车

       虽然氢燃料汽车还没有正式大规模应用，但各大车企早已开始了相关研究，除了CS75外还有更多品牌也曝光过旗下氢能源燃料车型。

       1、丰田第二代Mirai

       丰田是世界上第一个发售氢燃料汽车的品牌，于2014年正式发布了Mirai一代。目前Mirai二代技术参数也公布：新车基于GA-L后驱平台打造（雷克萨斯LS同平台），续航里程可达650km；动力方面，全新Mirai驱动电机最大功率为184马力，最高时速可达175km/h；

       而最重要的氢气罐还升级为三个，并且呈T字型布局设置在后排座椅和行李箱的下方，同时三个储氢罐可装载5.6kg氢气（老款为4.6kg）。

       这一车型将在北美、日本销售，暂未引进国内。

       2、奔驰GLC?F-Cell?EQ?Power

       奔驰在2019年亚洲消费电子展上展出了一款具备量产可行性的全新氢燃料电池车—奔驰GLC?F-Cell?EQ?Power。它采用插电式燃料电池技术，拥有4.4kg的氢气装载量，在电池满电且储氢罐加满时，该车的续航里程可达483km。

       3、本田Clarity

       在2016年，本田发售了全新的氢燃料汽车，售价约6万美元。其所搭载的氢燃料电池在前作FCX?Clarity的基础上更为紧凑，续航更强；

       电能由氢氧化学反应的燃料电池组提供，交流电机给驱动轮带来130kW(177PS)的最大功率，新车最高续航里程将突破482km。

       目前看来，由于消费者理念、国家政策以及基础设施等问题，纯电动汽车还不能完全取代传统燃油汽车，短期内氢燃料汽车想要取代纯电动汽车更是难上加难。

       如果消费者环保理念加强，国家出台氢能源优惠政策以及随着技术越来越成熟，氢燃料汽车最终将在新能源汽车行业占领一席之地。你们觉得呢？

       本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

       减少污染是燃料电池的主要目标之一。通过将燃料电池驱动的汽车与汽油发动机驱动的汽车和电池驱动的汽车进行比较，您可以了解燃料电池如何提高当今汽车的效率。

        由于所有三种类型的汽车都有许多相同的组件（轮胎、变速箱等），我们将忽略汽车的这一部分，并比较产生机械动力的效率。让我们从燃料电池汽车开始。（所有这些效率都是近似值，但它们应该足够接近以进行粗略比较。）

        如果燃料电池由纯氢供电，它的效率可能高达 80%。也就是说，它将氢气中 80% 的能量转化为电能。但是，我们仍然需要将电能转换为机械功。这是由电动机和逆变器完成的。电机/逆变器效率的合理数字约为 80%。因此，我们有 80% 的发电效率，以及 80% 的效率将其转化为机械能。这给出了大约%的整体效率。据报道，本田的 FCX 概念车具有 60% 的能源效率。

        如果燃料源不是纯氢，那么车辆也需要重整器。重整器将碳氢化合物或酒精燃料转化为氢气。它们产生热量并产生除氢气以外的其他气体。他们使用各种装置试图净化氢气，但即便如此，从中出来的氢气也不纯净，这会降低燃料电池的效率。由于重整器会影响燃料电池效率，美国能源部的研究已决定专注于纯氢燃料电池汽车，尽管存在与氢生产和储存相关的挑战。

       好了，关于“本田FCX的燃料电池汽车的运行模式”的话题就到这里了。希望大家通过我的介绍对“本田FCX的燃料电池汽车的运行模式”有更全面、深入的认识，并且能够在今后的实践中更好地运用所学知识。