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燃料电池混合动力汽车前景可期

2019-12-23 09:56      点击:

(原标题:燃料电池混合动力汽车前景可期)

当前,全球能源紧缺和环境污染问题日益重大,氢能和燃料电池是将来重要开展标的目的和趋势,燃料电池汽车被认为是将来新能源汽车的终极选择。国务院在《节能与新能源汽车财富开展结构(2012-2020年)》明确了至2020 年,中央财政将投入1000 亿元用于搀扶新能源汽车财富。《国家中恒久科学和技术开展结构纲要(2006-2020年)》重点提出了对燃料电池汽车整车设想、集成和制造技术,动力系统集成与控制技术,汽车计算平台技术,高效低排放内燃机、燃料电池带动机等关键部件的技术规定。《中国制造2025》明确提出了燃料电池汽车及其关键部件的技术道路图,对燃料电池关键资料的研发提出了技术目的。

燃料电池混合动力汽车来了

针对燃料电池电压电流输出特性及动态响应滞后的特点,基于都会公交大客车运行时,驱动与制动功率颠簸频次高、幅度大以及长续驶里程的总驱动与制动能量较大等工况特点和难点,以____汽车安详与节能国家重点尝试室为主的氢燃料电池客车动力系统研发团队,率先提出并研制胜利燃料电池加动力电池的电-电混合动力系统。

燃料电池混合动力系统主要包含燃料电池、辅助动力源、DC/DC变更器等部件。燃料电池系统作为车辆通例运行时的主要动力源,为车辆的通例运行提供所需能量;辅助动力源为蓄电池或超级电容器,提供车辆在启动、加速、爬坡等特殊工况下所需功率。如此,既能担保车辆在差异工况下所需的能量,同时能够减小对燃料电池的打击,进步燃料电池的寿命。

通常,依据燃料电池混合动力系统动力源安置的搭配计划以及它们与电机驱动系统之间的连贯方式来定义系统构型。依据燃料电池系统能否与电机控制器间接相连分为间接燃料电池混合动力系统和直接燃料电池混合动力系统。

(1) 间接燃料电池混合动力系统

燃料电池混合动力汽车前景可期


图1为间接燃料电池混合动力系统。燃料电池系统间接与电机控制器相连,同时,使用蓄电池或者超级电容作为辅助动力安置,而且蓄电池组(超级电容)和动力系统的直流母线之间使用双向DC/DC变更器。

(2) 直接燃料电池混合动力系统

图2.png

图2为直接燃料电池混合动力系统。在燃料电池系统前面使用单向DC/DC变更器来对燃料电池系统和电机驱动系统停止电压匹配,并对燃料电池系统的输出功率停止控制,辅助动力源安置选用蓄电池组或超级电容,并间接与直流母线相连贯。

燃料电池间接驱动构型中,为满足车辆优良的动力性,燃料电池动力系统(FCE)必需具有优良的动态特性和V-I特性,同时,为制止FCE瞬时大功率放电导致的母线电压过低而损坏燃料电池堆,FCE的额定功率取值也相对偏高。

燃料电池直接驱动构型中,由于DC/DC变更器的作用,实现了FCE与储能系统(ESS)的功率耦合和电压隔离,有利于对燃料电池动力系统优化调节,在目前燃料电池的技术程度下,是一种经济实用的混合动力系统构型。

燃料电池混合动力汽车具备开展劣势

(1) 能够进步燃料电池的使用寿命

燃料电池混合动力汽车是燃料电池与动力电池混合,动力电池提供车辆启动、加速、减速等非稳态下所需的大功率,均匀功率由燃料电池提供,使燃料电池运行工况根本不乱,负载变革较小,输出功率平稳,对燃料电池的瞬时打击小,能够大大进步燃料电池的使用寿命。动力电池作为燃料电池混合动力汽车的辅助动力源,可以通过控制动力电池的充放电功率,进步动力电池的使用寿命。

(2) 规模越大,老本越低

按照当前燃料电池汽车道路图,到2020年有望开展到1千辆,燃料电池老本与规模有很大的关系,规模越大,老本越低。如燃料电池汽车与320~350kwh的纯电动汽车老本根本持平。随着燃料电池逐步财富化开展,规模一直扩充,老本有望逐步下降。

(3) 进步市场合作力

工信部、财政部、科技部和发改委《新能源汽车推广补助计划及产品技术要求》中对燃料电池乘用车实行20万元/辆补助,轻型货车、客车30万元/辆补助,大型客车、中重型货车50万元/辆的补助,纯电动大巴汽车将在2019年会有退坡政策,这样燃料电池混合动力汽车将具有很大的市场合作力。

(4) 加注工夫短,续航里程长

燃料电池混合动力汽车加氢工夫短,一般为3~5min,续航里程可到达500km以上,远远凌驾了传统纯电动汽车的续航里程。

国内燃料电池混合动力系统开展现状