大家好，今天小编关注到一个比较有意思的话题，就是关于汽车燃油系统研究方向的问题，于是小编就整理了1个相关介绍汽车燃油系统研究方向的解答，让我们一起看看吧。

1. 车用氢系统介绍？

1、车用氢系统介绍？

氢燃料电池系统是由电堆、氢气供给循环系统、空气供给系统、热管理系统、电控系统和数据采集系统五大组成部分。

电控系统的DC-DC变换器可以把电堆产生的直流电降压后给给蓄电池充电，也可以在经过逆变器转变成交流电驱使牵引马达运转。牵引马达的供电源主要是电堆，蓄电池可以起到辅助作用。

热管理系统、电控系统和数据采集系统在燃油车应用了多年，技术比较成熟，而电堆、氢气供给循环系统、空气供给系统才是氢燃料电池发动机的特征，需要了解。在整车中，电堆的费用最高，而催化剂又是电堆中成本最高的。

1.电堆

电堆产生电能，是燃料电池动力系统的核心部件。电堆由多个燃料电池串联堆叠而成，形象称为电堆。燃料电池根据电解质的不同主要分为磷酸燃料电池（PAFC）、熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）、固体氧化物燃料电池（SOFC）、碱性燃料电池（AFC）和质子交换膜燃料电池（PEMFC）5种，前三者由于工作温度高，应用方向是工业电力生产。AFC 和PEMFC都以氢气为燃料，但AFC满足不了车辆使用的要求，PEMFC是国内外车用燃料电池应用的首选。

质子交换膜燃料电池（PEMFC）的原理如下，

记得2019年5月采访青年牌燃料电池汽车的视频，一段说到反应生成的水都可以饮用，不知道是不是真的。乘用车车载储氢瓶一般储存6kg的高压氢气，可行驶600km，反应可生成50kg的水，相当于每行驶1米就有1~2滴水出来，小瓶矿泉水还需要买吗？

电堆由膜电极（由质子交换膜、催化剂、扩散层组成）、双极板、端板等组成。电堆结构里，膜电极和双极重复叠，形成电池的串联。

1.1膜电极

膜电极是燃料电池的核心部件，是氢气和氧气反应生成水的电化学反应场所。膜电极包括质子交换膜、催化剂层和气体扩散层。

1.1.1质子交换膜

质子交换膜是一种固体电解质薄膜，应用最广泛的电解质为全氟磺酸聚合物，具有较高的质子透过能力，防止阳极的氢气和阴极的氧气接触，并且是催化剂的载体。我国已具备质子交换膜国产化能力。

1.1.2催化剂

催化剂的主要功能是降低电极反应的活化能，提高反应速度。铂碳（Pt/C）催化剂是车用燃料电池的主流催化剂。在电堆成本中占比达45%，因此，降低铂的用量和提升催化性能，有利于突破燃料电池成本瓶颈。

当前我国催化剂处于研发阶段，虽然国内不断有企业宣称建成了燃料电池催化剂生产线，但下游企业常选用进口Pt/C催化剂。

据悉2019年的 "水变氢"据悉也是用了一种特殊的催化剂，结果遭到整个舆论界的键盘敲打，90年代被冠以第五大发明称号的"水变油"看来很难被超越的。

1.1.3扩散层：起到反应物和生成物均匀分布作用，还起到稳定催化层并将催化层产生的电和热传导到双极板的作用。扩散层是由支撑层和涂覆在支撑层一侧的微孔层组成。支撑层一般为多孔的碳布、碳纸，微孔层为改善支撑层孔隙结构的一层碳粉。国内扩散层供应几乎全部被国外公司所垄断，而且作为基础材料的碳纤维基本被日本垄断。国内碳纸目前为小批量的生产水平。

1.2.双极板

双极板负责将氢气和空气分配到两个电极表面，收集电流和热量、为冷却液提供通道等作用。

双极板分为石墨双极板、金属双极板、复合材料双极板。金属双极板相较于石墨及复合双极板具有明显优势，是主流。石墨双极板国产较多，金属双极板、复合材料双极板较少。

2.氢气供给系统

主要部件有储氢瓶（罐）、减压阀、电磁阀和氢气回流泵。在安全性方面，储氢瓶最值得关注。储氢瓶分为5种类型，第III、IV、V型可用于车载储氢瓶， V型瓶处于全球研发中。

国外乘用车已经开始使用质量更轻、成本更低、质量储氢密度更高的IV型瓶，而中国IV型瓶还处于研发阶段，成熟产品只有35MPa和70Mpa的III型瓶，其中70MPaIII型瓶在乘用车样车上应用。

III型瓶的主要原材料为碳纤维，由于研发起步晚、原材料性能差等原因，国产碳纤维还不能满足车用储氢瓶的要求，主要依赖进口。未来车载高压气态储氢技术将向高压化、轻量化和低成本化方向发展。

当你意识到高压储氢瓶就在你的座椅下，会不会有点骑虎难下的感觉，听说车载储氢瓶能挡子弹，但是燃油车的油箱、新能源车的液态电池基本上怕子弹吧，这样说来安全性可以保证吧。

3.空气供给系统

空气供给系统主要包括滤清器、空气压缩机（空压机）、增湿器，重要部件为空压机。空压机是为电池正极提供空气的设备，常用空压机分为罗茨式、涡旋式空压机、螺杆空压机和离心式空压机，各有各的优缺点。

目前车载空压机的主流是罗茨式空压机和离心式空压机。我国的车用燃料电池电动汽车技术起步较晚，目前国内只有很少几家能够生产燃料电池发动机专用压缩机，且还达不到完全产品化的水平，主要存在转速低、寿命低、效率低等主要问题。

总的说，氢燃料电池汽车概念比较火，但是普及还是挺遥远的，要保持冷静、客观。

车用氢系统，也称为氢燃料系统或氢动力系统，是一种将氢气作为燃料驱动汽车或其他交通工具的系统。它一般由以下几个主要组件组成：
1. 氢燃料储存罐：氢气通常以高压储存在特殊的气瓶或储氢罐中，这些储罐必须能够安全地存储高压氢气，并且有一定的容量以提供足够的驱动里程。
2. 氢气供应系统：该系统负责将储存罐中的氢气输送到燃料电池或氢燃料发动机进行利用。它通常包括氢气管道、氢气泵以及相关的阀门和控制系统。
3. 燃料电池或氢燃料发动机：这是车用氢系统的关键部分，它将氢气与氧气（来自空气）反应产生电能，并通过电动机驱动汽车。燃料电池使用质子交换膜（PEM）等技术，将氢气和氧气分离，在电化学反应中产生电能；氢燃料发动机则直接燃烧氢气产生动力。
4. 控制系统：该系统用于监测和控制氢系统的运行。它包括传感器、控制器和计算机，可以监测氢气供应、温度、压力等参数，并根据实时需求调整燃料气的输入和输出。
5. 辅助设备：车用氢系统通常还包括一些辅助设备，例如氢气加注口、氢气过滤器、冷却系统等，以提供更好的操作性能和驾驶舒适度。
总的来说，车用氢系统利用氢气作为燃料，通过燃料电池或氢燃料发动机将氢气转化为驱动能源，从而实现零排放、低噪音和更高能量密度的交通方式。虽然车用氢系统在技术上存在一些挑战和限制，但其具有潜力成为未来可持续交通的重要选择之一。

车用氢系统是指将氢气作为燃料用于汽车驱动的系统。这种技术利用氢气与氧气反应产生水，并通过燃料电池将水转化为电能，从而驱动车辆运行。下面是车用氢系统的一些介绍：
1. 氢气储存：车辆上的氢气储存由氢气储罐组成。氢气可以被压缩成高压氢气（700-1000 bar）或液化成低温液态氢气（-253℃），以便在车辆上进行储存。
2. 燃料电池：燃料电池是车用氢系统的关键部件之一。它将氢气和氧气反应，产生电能以供车辆驱动。燃料电池系统包括燃料电池堆、电池控制器和电池附件等。
3. 氢气供应系统：车辆需要一个可靠的氢气供应系统，包括氢气加注站和氢气供应管道等。目前，氢气加注站的数量相对较少，但随着氢能源的发展，预计未来将会有更多的氢气加注站建设。
4. 碳排放和环境影响：相比传统燃油汽车，车用氢系统可以减少碳排放和大气污染物的排放。使用氢气作为燃料，反应产生的唯一副产品是水，因此对环境的影响更小。
尽管车用氢系统具有一些优势，如高能量密度、快速加注等，但目前仍面临一些挑战，如氢气的储存和运输成本、加注站建设等。然而，随着氢能源技术的进步和相关政策的支持，车用氢系统在未来可能会得到更广泛的应用。

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