学 术 论 文
课 程 名 称: 汽车底盘构造A 课 程 代 码: 学院(直属系): 交通与汽车工程学院 年级/专业/班: 07级汽车服务工程1班 学 生 姓 名: 刘 代 雯 学 号: 332008030701013 论文总成绩: 任 课 教 师: 廖文俊 开 课 学 院: 交通与汽车工程学院
0
目
录
前言 ................................................................................................................................2 新能源汽车 .....................................................................................................................3 什么是燃料电池汽车 ......................................................................................................3 海格氢燃料电池公交客车B91V KLQ6118GC主要技术参数 .............................................3 燃料发动机 ............................................................................................................................3 1.燃料电池发动机的原理 .................................................................................................4 2.燃料电池发动机的构成 .................................................................................................
4 3.燃料电池发动机的优缺点 .............................................................................................5 总结 ................................................................................................................................5
1
前 言
中国新能源汽车产业始于21世纪初。2001年，新能源汽车研究项目被列入国家“十五”期间的“863”重大科技课题，并规划了以汽油车为起点，向氢动力车目标挺进的战略。“十一五”以来，我国提出“节能和新能源汽车”战略，政府高度关注新能源汽车的研发和产业化。在能源和环保的压力下，新能源汽车无疑将成为未来汽车的发展方向。“十二五”期间，我国新能源汽车将正式迈入产业化发展阶段：2011-2015年开始进入产业化阶段，在全社会推广新能源城市客车、混合动力轿车、小型电动车。“十三五”期间即2016-2020年，我国将进一步普及新能源汽车、多能源混合动力车，插电式电动轿车，氢燃料电池轿车将逐步进入普通家庭。
2
新能源汽车
《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》已于2009年7月1日正式实施，《规则》强调说明：新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源汽车包括混合动力汽车（HEV）、纯电动汽车（BEV，包括太阳能汽车）、燃料电池电动汽车（FCEV）、氢发动机汽车、其他新能源（如高效储能器、二甲醚）汽车等各类别产品。
什么是燃料电池汽车
燃料电池汽车是指以氢气、甲醇等为燃料，通过化学反应产生电流，依靠电机驱动的汽车。其电池的能量是通过氢气和氧气的化学作用，而不是经过燃烧，直接变成电能或的。燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物，因此燃料电池车辆是无污染汽车，燃料电池的能量转换效率比内燃机要高2～3倍，因此从能源的利用和环境保护方面，燃料电池汽车是一种理想的车辆。
近几年来，燃料电池技术已经取得了重大的进展。世界著名汽车制造厂，如戴姆勒－克莱斯勒、福特、丰田和通用汽车公司已经宣布，计划在2004年以前将燃料电池汽车投向市场。目前，燃料电池轿车的样车正在进行试验，以燃料电池为动力的运输大客车在北美的几个城市中正在进行示范项目。在开发燃料电池汽车中仍然存在着技术性挑战，如燃料电池组的一体化，提高商业化电动汽车燃料处理器和辅助部汽车制造厂都在朝着集成部件和减少部件成本的方向努力，并已取得了显著的进步。
海格氢燃料电池公交客车B91V KLQ6118GC主要技术参数
海格氢燃料电池公交客车采用的燃料类型为氢燃料，额定载客数量为35（人），总质量为16500kg，整备质量为11200kg，最高车速70(km/h)，变速箱采用的是机械式变速箱，这种变速器可以全力协助发动机，对于负载较大的汽车，有很大优势。车辆轴距5700(mm)，制动系统是气压双管路鼓式制动，悬架系统采用少片簧（前3后4），前横向稳定杆，动力电池类型为ZYCD-75氢燃料电池组，额定功率（kw）为75。
燃料电池发动机
3
1.燃料电池发动机的原理（图1）
图1
由燃料箱不断地供给燃料，燃料电池把燃料氧化的化学能转换为电能，产生的直流电经过控制器变为交流电后供入驱动电机，经传动系统驱动车轮。
在电动汽车开始行驶时，蓄电池组处于电量饱满状态，其能量输出可以满足汽车起动要求，由其为驱动系统提供能量，并对电池进行预热，燃料电池动力系统不需要工作。当氢气供给足够时，燃料电池动力系统起动，由燃料电池动力系统为驱动系统提供能量。当车辆能量需求较大时，燃料电池动力系统与蓄电池组同时为驱动系统提供能量；当车辆能量需求较小时，燃料电池动力系统为驱动系统提供能量的同时，还给蓄电池组进行充电。
2.燃料电池发动机的构成
燃料电池发动机系统
4
燃料电池汽车（FCEV）的外形和内部空间等于普通汽车几乎没有差别，两者不同之处主要在于动力系统。FCEV动力系统的基本结构如图所示。燃料电池组发出的电力经DC/AC逆变器后进入电动机，驱动汽车行驶或经DC/DC转换器向蓄电池充电，当汽车行驶需要的动力超过燃料电池的发电能力时，蓄电池也参加工作，其电流经DC/DC转换器进入电动机，驱动汽车行驶。
（1）燃料供给/循环系统
供给燃料的同时，回收阳极没有消耗的燃料，循环再次利用。
（2）水/热管理系统
发动机的产物水可以帮助起到冷却的作用，并可以起到增加湿度的作用。
（3）控制/安全系统
根据负载对燃料电池功率的要求，以及燃料电池堆反应情况的变化，对反应气体和水/热循环中的水进行控制，保证系统正常工作。
3.燃料电池发动机的优缺点
（1）优点
A．零排放或近似零排放 B．燃料电池效率高 C．点击输出特性好 D．运行平稳，噪声小 E．进料种类广 （2）缺点 A．技术成本高 B．基础设施不足
C．安全性（运输和存储） D．氢气的价格较高 E．燃料电池寿命短
总结
燃料电池技术在汽车上的应用给汽车产业发展带来了革命性的影响。燃料电池的发展创新将如百年前内燃机技术取代人力造成工业革命，也像电脑的发明普及取代人力的运算绘图及文书处理的电脑革命，又如网络通讯的发展改变了人们生活习惯的信息革命。燃料电池可以用作汽车的动力电源，也可以用作辅助电源。燃料电池汽车（FCEV），它不同于传统汽车，其动力来自燃料电池，而不是内燃机，可以减少燃料消耗，产生更少的污染物排放，当以氢作燃料时，能真正实现汽车的“零排放”，因此更符合人们的经济环保观念。
因此，环保、清洁、免消耗石油的燃料电池车辆替代传统内燃机车辆将是未来发展趋势，但是燃料电池汽车还面临着技术进一步完善、稳定，成本进一步下降的要求，在我国实现规模推广至少需要10年甚至更长时间。燃料电池汽车必将引发汽车产业的革命，并取代内燃机车成为主流。
5
参考文献
[1] 衣宝廉.燃料电池——原理技术应用.北京：化学工业出版社.2003.6 [2] 黄海波.燃气汽车结构原理与维修.机械工业出版社.2002.3 [3] 陈清泉 孙逢春.现代电动汽车技术.北京：北京理工大学出版社.2002.9 [4] 马天才 孙哲吕.燃料电池发动机控制系统设计.北京：科学出版社.2005.5 [5] 苏亚新.新能源与可再生能源概论.化学工业出版社.2006.3
6
