發(fā)布時間：2021-11-26 11:37

　　本研究通過對比將燃料電池和內(nèi)燃機在原理、應用、產(chǎn)品、定位等方面進行了較為詳細描述,其中通過燃料全生命周期分析與先進產(chǎn)品技術(shù)剖析可以了解未來燃料電池可能的發(fā)展趨勢;也通過產(chǎn)品多角度對比指明燃料電池存在的不足,并建議燃料電池發(fā)展需要向傳統(tǒng)內(nèi)燃機技術(shù)靠攏;最后對燃料電池和內(nèi)燃機在未來能源社會的定位進行了闡述。 

【文章來源】：科學技術(shù)創(chuàng)新. 2020,(17)

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

各類燃料全生命周期能耗圖

再看排放。在WTT階段，主要通過一次能源燃燒或重整汽化的電力和氫氣排放必然遠高于通過從一次能源提煉而來化石燃料。其中電力由于中國發(fā)電結(jié)構(gòu)的原因使得該階段排放是最高的。但在TTW階段，電力和氫氣均屬于零排放，而化石燃料在該階段的排放較高。綜合多項排放物合并兩個階段數(shù)據(jù)得到相關(guān)燃料在全生命周期的排放情況如圖。由圖可以看出電力的排放太大，這也是純電動車備受環(huán)保詬病的重要原因。另外，綜合看氫氣的排放少于化石燃料。從上述描述得到如下結(jié)論：

本田汽車公司于2016年推出的Clarity fuel cell powertrain。該產(chǎn)品系統(tǒng)功率推算在80～85kW左右（電堆峰值功率103k W），相當于小型轎車發(fā)動機的輸出功率。主要技術(shù)特征如下：（1）媲美傳統(tǒng)內(nèi)燃機的系統(tǒng)集成度。Clarity fuel cell powertrain將燃料電池系統(tǒng)的重要零部件集成為一個整體，擁有與V6發(fā)動機相近尺寸，見圖3[9]。這是量產(chǎn)版燃料電池系統(tǒng)第一次在空間和器件布局上達到傳統(tǒng)內(nèi)燃機的集成要求，體現(xiàn)了兩個信息：第一，燃料電池系統(tǒng)的集成方向是由內(nèi)燃機牽引，特別在乘用車領(lǐng)域。第二，燃料電池系統(tǒng)性能指標離內(nèi)燃機差距較大。3.5L V6汽車發(fā)動機峰值功率大致在210k W左右，燃料電池系統(tǒng)在相同體積下與傳統(tǒng)汽車內(nèi)燃機還有2.4倍的功率/體積差距。需要將國際主流3.1k W/L的電堆功率密度提升到7.4k W/L，系統(tǒng)功率密度從225W/L提升到500W/L。(2）改變單電池結(jié)構(gòu)定義。以往單電池組成為：1片陰極流道板+1片MEA+1片陽極流道板，陰極流道板與下一個單電池的陽極流道板通過粘接方式形成冷卻液流道。Clarity fuel cell powertrain中單電池組成為：1片陰極流道板+1片MEA+1片共用流道板+1片MEA+1片陽極流道板+1冷卻流道，但冷卻液流道在兩邊都有，每個冷卻流道要同時對兩邊的單電池服務[10]�，F(xiàn)有方案相當于傳統(tǒng)方案的兩個單體，但卻節(jié)省了1個流道板和1個由陰陽流道板組成的冷卻液流道。（3）基于Si C技術(shù)的燃料電池升壓器。極大減小元器件尺寸，提升了效率，更高的抗高溫能力降低了熱管理門檻。

【參考文獻】：
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本文編號：3520065