氫燃料電池汽車(chē)介紹課件

項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)新能源汽車(chē)任務(wù)七認(rèn)識(shí)氫燃料電池汽車(chē)【新能源汽車(chē)概論】7知識(shí)回顧混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車(chē)有幾種工作模式？1工作模式純電模式純油模式混合模式充電模式目錄C

NTENTS學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)儲(chǔ)備課堂練習(xí)教學(xué)重點(diǎn)學(xué)習(xí)重點(diǎn)氫燃料電池汽車(chē)的定義與結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)重點(diǎn)氫燃料電池汽車(chē)與純電動(dòng)汽車(chē)對(duì)比各自的優(yōu)缺點(diǎn)1201PART

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target學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)掌握氫燃料電池汽車(chē)的定義與結(jié)構(gòu)組成。熟悉氫燃料電池汽車(chē)基本工作原理。了解氫燃料電池汽車(chē)的關(guān)鍵技術(shù)。1234了解氫燃料電池汽車(chē)與純電動(dòng)汽車(chē)各自的優(yōu)缺點(diǎn)。02PART

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preparation知識(shí)儲(chǔ)備知識(shí)儲(chǔ)備燃料電池及燃料電池汽車(chē)定義？ＧＢ/Ｔ２４５４８－２００９燃料電池電動(dòng)汽車(chē)術(shù)語(yǔ)燃料電池定義（３.１.１）：將外部供應(yīng)的燃料和氧化劑中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能、熱能和其他反應(yīng)產(chǎn)物的發(fā)電裝置。燃料電池電動(dòng)汽車(chē)（３.１.２）：以燃料電池系統(tǒng)作為動(dòng)力源或主動(dòng)力源的汽車(chē)。知識(shí)儲(chǔ)備氫燃料電池汽車(chē)“氫燃料電池汽車(chē)”：（如豐田Mirai）燃料電池和電動(dòng)機(jī)取代了傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)的引擎，氫燃料電池通過(guò)氫與空氣中的氧氣結(jié)合發(fā)電，所產(chǎn)生的電能驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，最終驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的是電動(dòng)機(jī)。知識(shí)儲(chǔ)備1.氫燃料電池汽車(chē)的工作原理及結(jié)構(gòu)組成氫燃料電池汽車(chē)由哪些部件組成？知識(shí)儲(chǔ)備1.氫燃料電池汽車(chē)的工作原理及結(jié)構(gòu)組成豐田Mira燃料汽車(chē)工作原理儲(chǔ)氫罐中的氫氣與車(chē)頭吸入的氧氣在燃料電池內(nèi)發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生的電能驅(qū)動(dòng)電機(jī)從而動(dòng)車(chē)輛，反應(yīng)產(chǎn)生的剩余電能存入儲(chǔ)能電池。知識(shí)準(zhǔn)備1.1.氫燃料電池汽車(chē)的工作原理及結(jié)構(gòu)組成1.1燃料電池堆棧豐田Mirai氫燃料電池汽車(chē)燃料電池堆棧燃料電池堆棧：一般由數(shù)百片的燃料電池組成，如：豐田Mirai搭載的燃料電池堆棧是由370片薄片燃料電池組成的，因此被稱(chēng)為“堆棧”。利用氫氣跟氧氣化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中的電荷轉(zhuǎn)移來(lái)形成電流。知識(shí)準(zhǔn)備1.1.氫燃料電池汽車(chē)的工作原理及結(jié)構(gòu)組成1.2儲(chǔ)能電池儲(chǔ)能電池：用于存儲(chǔ)燃料電池堆棧所輸出的剩余電能和車(chē)輛行駛過(guò)程中回收的電能及加速時(shí)輔助燃料電池供電。豐田Mirai氫燃料電池汽車(chē)的儲(chǔ)能電池位于汽車(chē)后排座椅后方。在整車(chē)負(fù)載低的時(shí)候可以單獨(dú)用它供電帶動(dòng)車(chē)輛前進(jìn)。豐田Mirai氫燃料電池汽車(chē)儲(chǔ)能電池知識(shí)準(zhǔn)備1.1.氫燃料電池汽車(chē)的工作原理及結(jié)構(gòu)組成1.3高壓儲(chǔ)氫罐高壓儲(chǔ)氫罐就是氣態(tài)氫的儲(chǔ)存裝置，用于給燃料電池供給氫氣。知識(shí)準(zhǔn)備1.1.氫燃料電池汽車(chē)的工作原理及結(jié)構(gòu)組成高壓儲(chǔ)氫罐結(jié)構(gòu)知識(shí)準(zhǔn)備1.1.氫燃料電池汽車(chē)的工作原理及結(jié)構(gòu)組成位于車(chē)身后部的兩個(gè)儲(chǔ)氣罐容積分別為60L和62.4L，最大可存儲(chǔ)5公斤氫燃料，儲(chǔ)氣壓力可達(dá)70兆帕。碳纖維+凱夫拉復(fù)合材質(zhì)的儲(chǔ)氣罐甚至可以抵擋輕型槍械的攻擊。知識(shí)準(zhǔn)備1.1.氫燃料電池汽車(chē)的工作原理及結(jié)構(gòu)組成1.4驅(qū)動(dòng)電機(jī)氫燃料電池汽車(chē)用的驅(qū)動(dòng)電機(jī)主要有直流電機(jī)、交流電機(jī)、永磁同步電機(jī)和開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)等。知識(shí)準(zhǔn)備1.1.氫燃料電池汽車(chē)的工作原理及結(jié)構(gòu)組成動(dòng)力控制單元?dú)淙剂想姵仄?chē)的動(dòng)力控制單元在不同的行駛工況下，可以控制動(dòng)力電池的充放電，實(shí)現(xiàn)策略?xún)?yōu)化，提高經(jīng)濟(jì)性。燃料電池升壓器用于提升電壓，滿足驅(qū)動(dòng)電機(jī)的最大輸出需求。燃料電池堆棧整體電壓未超過(guò)300V，為了更好地給驅(qū)動(dòng)電機(jī)供電，還需要一個(gè)升壓轉(zhuǎn)換器將電壓進(jìn)行提升。豐田Mirai氫燃料電池汽車(chē)的燃料電池升壓器知識(shí)準(zhǔn)備2.氫燃料電池汽車(chē)的核心技術(shù)2.1儲(chǔ)氫方法傳統(tǒng)方法1：高壓鋼瓶（氫氣瓶）來(lái)儲(chǔ)存氫氣。缺點(diǎn)：鋼瓶?jī)?chǔ)存氫氣的容積小，而且還有爆炸的危險(xiǎn)。方法2：儲(chǔ)存液態(tài)氫。缺點(diǎn)：液體儲(chǔ)存箱非常龐大，需極好絕熱裝置來(lái)隔熱。新型儲(chǔ)氫合金（金屬氫化物）儲(chǔ)存氫氣。儲(chǔ)氫能力很強(qiáng)。單位體積儲(chǔ)氫的密度，是相同溫度、壓力條件下氣態(tài)氫的1000倍。目前研發(fā)中儲(chǔ)氫合金：主要有鈦系儲(chǔ)氫合金、鋯系儲(chǔ)氫合金、鐵系儲(chǔ)氫合金及稀土系儲(chǔ)氫合金。知識(shí)準(zhǔn)備2.2燃料電池燃料電池作為整車(chē)主要的電力來(lái)源，影響燃料電池的重要因素有哪些？排水性擴(kuò)散性發(fā)電效率與質(zhì)量體積2.氫燃料電池汽車(chē)的核心技術(shù)知識(shí)準(zhǔn)備2.2燃料電池（1）排水性問(wèn)題：氫氧反應(yīng)產(chǎn)生“水”在通路堆積，阻礙氧氣進(jìn)入。2.氫燃料電池汽車(chē)的核心技術(shù)措施：豐田Mirai氫燃料電池汽車(chē)的陰極創(chuàng)新性的采用了3D立體精微流道技術(shù)，改善了燃料電池的透氣性及排水性。知識(shí)準(zhǔn)備2.2燃料電池（2）擴(kuò)散性燃料電池是利用氫氣跟氧氣化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中的電荷轉(zhuǎn)移來(lái)形成電流。關(guān)鍵技術(shù)：利用特殊的“電解質(zhì)薄膜”將氫氣拆分。措施：Mirai的燃料電池電解質(zhì)薄2.氫燃料電池汽車(chē)的核心技術(shù)豐田Mirai氫燃料電池汽車(chē)所采用的燃料電池技術(shù)（2）膜被做的更薄，其厚度減小了三分之一。知識(shí)準(zhǔn)備2.2燃料電池（3）發(fā)電效率與質(zhì)量體積發(fā)電效率越高、質(zhì)量體積越小，車(chē)輛的續(xù)航里程越長(zhǎng)、能耗越小、整車(chē)可利用空間越多。2.氫燃料電池汽車(chē)的核心技術(shù)豐田2008年的燃料電池技術(shù)與Mirai燃料電池技術(shù)的對(duì)比知識(shí)準(zhǔn)備3.氫燃料電池汽車(chē)的特點(diǎn)請(qǐng)同學(xué)們對(duì)市場(chǎng)上氫燃料電池汽車(chē)和純電動(dòng)汽車(chē)，進(jìn)行一次調(diào)研對(duì)比其優(yōu)劣。具體內(nèi)容參見(jiàn)教材。知識(shí)準(zhǔn)備3.1優(yōu)點(diǎn)3.氫燃料電池汽車(chē)的特點(diǎn)燃料電池電動(dòng)汽車(chē)的優(yōu)點(diǎn)：節(jié)能環(huán)保性能更卓越氫氣加注更快捷續(xù)航里程更長(zhǎng)能量密度更高過(guò)載能力更強(qiáng)優(yōu)點(diǎn)知識(shí)準(zhǔn)備3.2缺點(diǎn)3.氫燃料電池汽車(chē)的特點(diǎn)車(chē)輛制造及使用維護(hù)成本高基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)落后能量轉(zhuǎn)化效率低03PART

THREEClass

practice課堂練習(xí)課堂練習(xí)（1）（多選）氫燃料電池汽車(chē)的主要結(jié)構(gòu)組成包括：（A.燃料電池升壓器

B.儲(chǔ)能電池

C.內(nèi)燃機(jī)

D.動(dòng)力控制單元E.高壓儲(chǔ)氫罐

F.驅(qū)動(dòng)電機(jī)

G.燃料電池堆棧ABDEF）G。（2）（多選）氫燃料電池汽車(chē)的儲(chǔ)氫方法有：（AB）D

。A.液態(tài)氫儲(chǔ)存D.儲(chǔ)氫合金儲(chǔ)存B.高壓鋼瓶?jī)?chǔ)存

E.冷凍儲(chǔ)存C.氣態(tài)氫儲(chǔ)存（3）影響燃料電池發(fā)展的重要因素不包括：（A.排水性

B.擴(kuò)散性

C.發(fā)電效率與質(zhì)量體積D）。D.制造成本選擇題課堂練習(xí)A.能量轉(zhuǎn)化效率高

C.能量密度更高B.續(xù)航里程更長(zhǎng)D.過(guò)載能力更強(qiáng)選擇題（4）下列關(guān)于氫燃料電池汽車(chē)優(yōu)點(diǎn)的描述錯(cuò)誤的是：（

A）A.續(xù)航里程短C.車(chē)輛制造及使用維護(hù)成本高B.氫氣加注緩慢

D.低溫下效能低下（5）下列關(guān)于氫燃料電池汽車(chē)缺點(diǎn)的描述正確的是：（

C）判斷題“氫燃料電池汽車(chē)”不加油、不充電、不排放尾氣，唯一排放的廢物