燃料电池电动汽车的研究.pdf

燃料电池电动汽车是一种新能源汽车，主要利用燃料电池作为动力源，与普通电动汽车相比，其核心区别在于燃料电池的工作原理。燃料电池电动汽车（FCEV）通常采用质子交换膜燃料电池（PEMFC），通过化学反应将氢气和氧气转化为电能和水，以此驱动电动机运行，实现零排放的环保行驶。 FCEV按照燃料种类和动力配置可分成多种类型。以纯氢气为燃料的FCEV是最理想的，但实际应用中也有采用经过重整后产生氢气的车型。在动力配置上，FCEV可以是纯燃料电池驱动，燃料电池与辅助蓄电池联合驱动，或者与超级电容联合驱动，甚至三者结合，以满足不同的功率需求和能量管理策略。 纯燃料电池驱动的电动汽车结构简单，控制系统易于实现，部件少，有助于减轻车辆重量，提高能量传递效率。然而，这类系统存在燃料电池功率大、成本高昂、无法回收制动能量等问题。因此，通常会配备辅助能量存储系统，如蓄电池或超级电容，形成混合动力结构，以降低成本，改善燃料电池的工作条件，提高动态响应性能，并实现制动能量回收，提高整体能效。 燃料电池混合动力系统中，燃料电池和辅助动力源共同向电动机供电，通过变速机构驱动汽车。这种结构的优点包括降低对燃料电池功率的要求，提高工作效率，增强冷启动性能，以及利用制动能量回收提高能效。但同时，也会增加整车质量，提高系统复杂度，导致能量损耗，并且控制和布置难度加大。 燃料电池电动汽车的核心组成部分还包括氢气供应、管理和回收系统，氧气供应系统，气体加湿系统，产物处理系统，冷却系统和电能转换系统。这些辅助系统对于燃料电池的稳定运行至关重要，比如，氢气通常以高压储存，而液态氢则需要特殊低温保温装置，确保其在适宜条件下工作。 燃料电池电动汽车是汽车行业应对环保挑战的重要解决方案，其技术发展涉及多学科领域，包括材料科学、化学工程、电力电子等。尽管目前仍面临成本、基础设施建设、安全等问题，但随着技术进步和政策支持，燃料电池电动汽车有望在未来发挥更大作用，推动新能源汽车的发展。