燃料电池电动汽车是以氢气为燃料,通过氢燃料电池产生电力来驱动的电动汽车,主要由高压储氢罐、驱动电机、燃料电池反应堆等组成。燃料电池汽车工作原理与结构,燃料电池汽车工作原理,燃料电池汽车利用燃料电池产生出电能来带动电机工作,由电机带动汽车中的机械传动结构,进而带动汽车的前桥(或后桥)等行走机械结构工作,从而驱动电动汽车前进。燃料电池汽车的动力系统有很多种,概括起来主要有纯燃料电池驱动系统和燃料电池与辅助动力源组成的混合驱动系统两种形式,可以在燃料电池汽车上应用的辅助动力源主要有动力蓄电池(traction battery,TB)超级电容器(utra-capacitor,U)。混合动系统将燃料电池与辅助动力源相结合,燃料电池可以只满足持续功率需求,借助辅助动力源不只可以提供加速、爬坡等所需的峰值功率,而且在制动时可以将回馈的能量存储在辅助动力源中,以改进车辆的经济性。
储用结合,丰富利用手段解决了氢能的来源和制取成本问题,就要考虑如何把氢能送达各类应用场景并创新氢能利用方式。储存和运输,始终是人类能源利用的技术课题。氢气密度小、易燃烧,因而储运成本高,存在安全风险,长期以来影响着氢能利用。为此,科学家们正尝试将氢转化为易储易运的氨或甲醇,进而实现绿氢大规模应用。比如,以经典的哈伯—博施工艺借助氮气及氢气制取氨气,或利用新兴的电化学常压低能耗合成氨技术,实现“氢氨融合”,丰富了化肥、工业等传统用氨行业及绿氨掺混发电、绿色船用燃料等下游新兴领域的能源供给。另外,利用绿氢和二氧化碳合成绿色甲醇,也能实现氢能整体的全周期近零排放。目前全球市场对绿色甲醇、绿氨、生物柴油等绿色清洁液体燃料需求巨大,相关产业总产能有待进一步提高,绿色清洁液体燃料前景广阔,有望成为更具经济性的绿氢消纳利用新路径。
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