启飞汽车

1)燃料电池系统

    燃料电池技术是燃料电池电动汽车最关键的技术之一。燃料电池堆的净输出功率、耐久性、低温起动性及成本等, 直接影响燃料电池电动汽车的性能和发展。目前, 降低燃料电池成本是燃料电池电动汽车研究的最重要目标, 而控制燃料电池成本最有效的手段则是减少燃料电池材料(电催化剂、电解质膜及双电极等)的成本, 降低加工(膜电极制作、双电极加工和系统装配等)费用。在降低燃料电池成本的同时, 进一步提高燃料电池的性能, 是目前燃料电池电动汽车技术研究的重点。此外, 燃料电池系统还有许多需要攻克的工程技术难题, 如系统的起动与关闭时间、系统的能量管理与变换操作、电堆水热管理模式以及低成本高性能的辅助装置(空气压缩机、传感器及控制模块)等。

2)车载储氢装置

    目前燃料电池电动汽车大都以纯氢为燃料。车载储氢装置对燃料电池电动汽车的动力性及续驶里程影响很大。如前所述, 常见的车载储氢装置有高压储氢瓶、低温液氢瓶及金属氢化物储氢装置三种。除液态储氢方式外, 目前的车载储氢装置的质量储氢密度和体积储氢密度均较低, 而液态储氢需要很低的温度条件, 其成本和能耗都很高。如何有效地提高体积储氢密度和质量储氢密度, 是车载储氢装置研究的重点。
    储氢气瓶采用质量轻、机械强度大的材料, 通过减小储氢气瓶的质量和提高储氢压力来提高储氢装置的体积储氢密度和质量储氢密度, 这是通常的研究方案。另一个比较理想的方案是, 采用储氢材料与高压储氢复合的车载储氢新模式, 即在高压储氢容器中装填质量较轻的储氢材料。这种储氢装置与纯高压储氢方式(>40MPa)相比, 既可以降低储氢压力(约10MPa), 又可以提高储氢的能力。复合式储氢装置的技术难点是如何开发吸氢和放氢性能好、成形加工工艺好、质量轻的储氢材料。

3)辅助蓄能装置

    对于混合型燃料电池电动汽车而言, 辅助蓄能装置性能的好坏、能量控制策略的优劣等对燃料电池电动汽车动力性和经济性的影响都很大。因此, 研究与开发高性能的辅助蓄能装置, 也是燃料电池电动汽车发展所必需的。
    目前, 燃料电池电动汽车用辅助蓄能装置主要有蓄电池、超级电容和飞轮电池三种。对用于燃料电池电动汽车的蓄电池来说, 功率大、密度高、短时间大电流的充放电能力强尤为重要。目前, 燃料电池电动汽车采用镍氢蓄电池的较多。锂离子蓄电池由于具有比能量大、比功率高、自放电少、无记忆效应、循环特性好、可快速放电等特点, 已被一些燃料电池电动汽车用作辅助蓄能装置。相比于蓄电池, 超级电容具有短时间内大电流充放性能好(可达蓄电池的10 倍)、充放电效率高、循环寿命长等许多优点。作为唯一的辅助蓄能装置(FC+C)或作为辅助蓄能装置之一(FC+B+C), 超级电容在燃料电池电动汽车上的应用将会逐渐增多。

4)电动机及其控制技术

    电动机用于产生驱动车轮转动的电磁转矩, 其性能对燃料电池电动汽车的动力性和经济性影响极大。与工业用电动机相比, 燃料电池电动汽车用驱动电动机在最大功率、最高转矩、工作效率、调速性能等方面均有较高的要求。目前, 燃料电池电动汽车上使用较多的主要是永磁无刷直流电动机、交流异步电动机、交流同步电动机及开关磁阻电动机等。研究与开发出功率更大、更加高效且体积小、质量轻的电动机, 并配以更加先进可靠的电动机控制技术, 也是燃料电池电动汽车发展所需要解决的关键技术之一。

5)系统管理策略与电子控制技术

    整车动力系统的优化设计, 能量管理策略, 整车热管理及整车电子控制(动力控制、能量管理、热管理及制动能量回馈等自动协调控制)等, 对燃料电池电动汽车的动力性、经济性也起到了关键的作用。因此, 整车动力系统参数的选择与最优化设计、多动力源的能量管理策略与最优化控制、整车热管理的最优化控制、整车各控制系统的协调控制等, 均是燃料电池电动汽车发展必须面对的关键课题。

来源：数据来源于网络整理
 

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