氢转换成电能的工作原理
氢燃料电池很好地避免氢内燃的缺点,比如化学反应不需要高温,所以能量交换后的产物只有水,能量密度更高,能量转换效率要比氢内燃机高很多。
氢燃料电池车的动力系统主要由高压氢气储罐、动力电池、燃料电池电堆、燃料电池升压器和驱动电等几部分构成。
氢燃料电池车的动力系统主要组成部分
其中,燃料电池电堆是氢燃料电池车最核心部件,为电动发动机供电;高压氢气储罐则提供燃料,动力电池组提供而外的功率,让车加速、爬坡和高速运行。此外,在车辆滑行时,能量控制单元将驱动电机变为发电机,从而将部分汽车动能变为电能给动力电池充电。
氢燃料电池汽车的工作原理
相比于普通汽车,氢燃料电池车的排放只有纯净的水,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,和加油的时间差不多。
氢气如何制造
当前氢能的推广和应用,还存在很多难题,首当其冲的就是氢气的制造。
目前工业制氢主要有几种方法:一是采用化石燃料制取氢气;二是从化工副产物中提取氢气;三是采用来自生物的甲醇甲烷制取氢气;四是利用太阳能、风能等自然能量进行水的电解。
作为氢燃料电池汽车的基础设施,我国累计建成超过130座加氢站,到2035年全国加氢站数量将超过5000座。