我将简要介绍燃料电池电动汽车的主要结构和组成部分,特别是它们与普通电动汽车在动力传动系统、控制系统等方面的区别。首先,我们需要了解燃料电池如何工作,它通过一种直接转换化学能为电能的过程,而不是像传统发动机那样通过燃烧来实现。这种过程实际上是水分解的逆向反应,生成水并释放出能源。
由于不涉及热机过程,燃料电池能够实现更高效率的能量转换,而且排放仅限于清洁无害的水分,因此这项技术备受各国政府和大型公司青睐,被认为是21世纪最具潜力的绿色能源解决方案之一。
现在,让我们详细探讨一下纯粹使用燃料电池作为驱动源的车辆以及混合驱动形式。在前者中,只有一个单一来源——即燃料电池来提供所有必要功率。而后者的混合模式则结合了两种不同的功率来源:一个基于电子化管理系统调节的一组额外存储设备(如超级容器或其他类型)。
在任何情况下,基本构成包括:
电极
电解质
燃料(可以是氢气、甲烷或甲醇等)
氧化剂(通常为氧气或空气)
这些部件共同作用,使得只要持续供应燃料和氧化剂,就能够不断产生能源。这一点与常规充放电方式不同,因为它允许连续运行而不需要间断性地重新充满能量。
具体来说,一个完整的FCEV包含以下关键部分:
发動機:由多个关键子系统组成,如堆叠式電極、进气/排风管道、供氣系統、冷却系統,以及監控與控制單元,以確保安全運行。
辅助蓄能单位:用作辅助動力來源,在紧急情况下补充主動力。
交流变频器:用于调整输出频率以适应各种负载需求。
傳遞力量整合单元:确保从引擎到轮轨之间正确传递力量,并进行换档操作。
氫氣儲存系統:负责提供所需氫氣以支持發電過程。
自動調節控制单元:监控整个車系性能,並處理故障診斷功能。
尽管這些車輛在車身結構與傳統電動汽車相似,但其核心技術仍面臨著一些挑戰。例如,其储能能力——即透過重整非氫類型儲存媒介——還未達到最佳水平。此外,不同於現有的儲存技術,這種儲存在質體上的儲存方法對於提高效率並降低成本仍有許多研究待解決。