燃料电池汽车培训课件(ppt 48页).ppt

燃料电池的技术原理 燃料电池其原理是一种电化学装置，其组成与一般电池相同。其单体电池是由正负两个电极(负极即燃料电极和正极即氧化剂电极)以及电解质组成。 不同的是一般电池的活性物质贮存在电池内部，因此，限制了电池容量。而燃料电池的正、负极本身不包含活性物质，只是个催化转换元件。因此燃料电池是名符其实的把化学能转化为电能的能量转换机器。电池工作时，燃料和氧化剂由外部供给，进行反应。原则上只要反应物不断输入，反应产物不断排除，燃料电池就能连续地发电。这里以氢-氧燃料电池为例来说明燃料电池。 氢-氧燃料电池反应原理电子式 氢-氧燃料电池反应原理这个反应是电解水的逆过程。 电极应为： 负极：H2?+2OH-→2H2O +2e- 正极：1/2O2+H2O+2e-→2OH- 电池反应：H2+1/2O2==H2O 另外，只有燃料电池本体还不能工作，只有燃料电池本体还不能工作，必须有一套相应的辅助系统，包括反应剂供给系统、排热系统、排水系统、电性能控制系统及安全装置等。必须有一套相应的辅助系统，包括反应剂供给系统、排热系统、排水系统、电性能控制系统及安全装置等。 燃料电池通常由形成离子导电体的电解质板和其两侧配置的燃料极（阳极）和空气极（阴极）、及两侧气体流路构成，气体流路的作用是使燃料气体和空气（氧化剂气体）能在流路中通过。 燃料电池反应的具体流程 在燃料极中，供给的燃料气体中的H2分解成H+和e-，H+移动到电解质中与空气极侧供给的O2发生反应。e-经由外部的负荷回路，再反回到空气极侧，参与空气极侧的反应。一系例的反应促成了e-不间断地经由外部回路，因而就构成了发电。并且从上式中的反应式可以看出，由H2和O2生成的H2O，除此以外没有其他的反应，H2所具有的化学能转变成了电能。但实际上，伴随着电极的反应存在一定的电阻，会引起了部分热能产生，由此减少了转换成电能的比例。 引起这些反应的一组电池称为组件，产生的电压通常低于一伏。因此，为了获得大的出力需采用组件多层迭加的办法获得高电压堆。组件间的电气连接以及燃料气体和空气之间的分离，采用了称之为隔板的、上下两面中备有气体流路的部件，PAFC和PEMFC的隔板均由碳材料组成。堆的出力由总的电压和电流的乘积决定，电流与电池中的反应面积成比。 氢的获取与储存 由于燃料电池反应的原料为氢，所以氢气的获取和储存成为了我们研究的热门话题。 氢的来源可以是压缩氢或液态氢，它被直接装在车内的高压瓶中或其他吸附介质中；也可以通过氢气发生器由汽油乙醇或天然气等，在车上经过加热与水放映直接制取（这时候会产生一些二氧化碳）。用户可以在加油站或者加氢站直接添加燃料。 1.氢的储存介质：汽车使用的氢能以气态形式在高达30mpa的压力下于罐中储存和运输，或在-253摄氏度的低温罐中以液态储存和运输。在小功率应用中，氢储存于金属氢化物中或者存储于经特殊处理的碳化物中。无论是液态或者气态，都必须注意到首先要消耗很大一部门能量去压缩或液化氢气。而且氢储存介质的能量密度要低于普通燃料油箱。 燃料电池汽车 主讲人：anan 主要探究的内容 第一部分 汽车行业的发展以及新能源汽车的一些常识 1、简单介绍汽车的产生与发展 2、为什么要发展新能源汽车 3、研发新能源汽车的意义 4、什么叫新能源汽车呢？ 5、新能源汽车的分类及其各自的特点 第二部分 重点介绍燃料电池 1、燃料电池的工作原理 2、氢的制取途径 3、关进技术 4、重点讲述燃料电池（主要是PEMFC） 5、燃料电池汽车发展亟待解决的问题 6、国内外研究现状 7、发展前景 汽车的诞生与发展 1. 1769年，瓦特与博尔顿合作， 发明了装有冷凝器的蒸汽机。 1774年11月，他俩又合作制 造了真正意义的蒸汽机。蒸 汽机曾推动了机械工业甚至 社会的发展，并为汽轮机和 内燃机的发展奠定了基础。 2，1769年，法国人N·J·居纽制造了世界上第一辆蒸汽驱动的三轮汽车。这辆汽车被命名为“卡布奥雷”，车长 7.32m ，车高 2.2m ，车架上放置着一个像梨一样的大锅炉，前轮直径 1.28米 ，后轮直径 1.50米 ，前进时靠前轮控制方向，每前进12～15min需停车加热15min，运行速度3.5～ 3.9km/h 。1771年造出第二部车，没有真正跑过，现置于法国巴黎国家艺术馆展出。尽管居纽的这项发明失败了，但却是古代交通运输（以人、畜或帆为动力）与近代交通运输（动力机械驱动）的分水岭，具有划时代的意义。 世界上第一辆蒸汽三轮车 3. 1872年，德国工程师和发明家，戴姆勒设计出了四冲程的发动机，因此他被称为现代汽车工业先驱。 戴姆勒设计的四冲程发动机 3.世界上第一辆汽车是由德国人卡尔·本茨（1844～1929）于1885年10月研制成功