燃料电池电动汽车动力系统匹配及仿真研究
武汉理工大学硕士学位论文
动力源,他无法摆脱内燃机的致命缺点,仅仅是一种过渡产品。而且成本比传统内燃机汽车要高。系统复杂,维修较为繁琐。
至今,各国政府、专家及大企业集团均看好的是燃料电池电动汽车(Fuel
ElectricCellVehicle,FCEV)。燃料电池具有能量转化率高、燃料多样化、环境污染小、噪音低、可靠性强、维修性好的优点。其反应过程不涉及到燃烧,能量转化率可高达80%,实际使用效率是普通内燃机的2倍以上,成为公认的“绿色汽车”首选。燃料电池包括碱性燃料电池、磷酸燃料电池、质子交换膜燃料电池和固体氧化物燃料电池等,其中质子交换膜燃料电池的工作温度比较低,被认为是代替传统发动机的最佳能量源。此外,燃料电池电动汽车使用液体氢气,一次充气可以行驶400km以上,行驶里程比传统汽车要长得多。充气或更换气瓶仅需要几分钟,与传统汽车加油的时间相同。比普通电动汽车充电时间短得多。
我国传统汽车工业落后当代世界先进水平20年。石油资源的匮乏、密集人口、担忧的环境情况要求我国未来的汽车工业发展不能跟在别人的后面,必须探求新的思路,走中国特色的汽车工业发展道路,而燃料电池电动汽车(FCEV)无疑是我国未来汽车工业乃至世界汽车工业发展方向【3。。
1.2国内外燃料电池电动汽车的发展现状
世界各国著名的汽车厂商都在加紧研制各类燃料电池电动汽车,并且取得了~些方面的进展和突破。
1.2.1国外发展情况
欧美等发达国家非常重视燃料电池汽车的研制。截止到目前,燃料电池汽车的研制和开发“已接近历史性突破的边缘”,燃料电池电动汽车将成为各大汽车厂家和发达国家汽车发展的研究方向。下面分别对北美、欧洲、日韩燃料电池汽车发展情况进行介绍13儿17J。
美国是最先研究燃料电池的国家,在上世纪60年代为了“阿波罗飞船登月计划”,美国通用电气公司协助美国航空航天局利用英国物理学家威廉 格拉夫爵士的“电解水的逆反应产生电流"理论研制的第一代燃料电池,并将其用在航天飞机的动力源中,随后又用于潜艇和汽车中。随后,联邦政府和美国汽车联合会(USCAR)(包括克莱斯勒、福特、通用)进行了历史性的合作,提出了“新一代汽车合作计划’’(PNGV)。美国能源部于2002年1月9日提出FreedomCAR(freedomcooperativeautomotiveresearch)计划,支持新能源汽车的研究开发。该计划在2003年由美国联邦政府投资15029.6万美元,其中燃料电池5000万美元(占33.27%),氢源设施2582万美元(占17.18%),两者之和占总投资的50%以