燃料电池客车的关键技术有哪些

Question

如题所述

Answer 1

摘要：燃料电池客车是使用燃料电池驱动的电动客车，属于新能源客车的范畴，它的关键技术主要是三大技术，分别是电池技术、电机技术和控制器技术。根据《燃料电池客车技术规范》的要求，燃料电池客车在性能、安全性、燃料电池系统、车载氢系统等方面都有一定的要求。下面一起来了解一下燃料电池客车技术要求吧。一、燃料电池客车的关键技术有哪些
燃料电池客车属于电动客车，其关键技术也与普通电动客车的关键技术相同，主要是电池技术、电机技术、控制器技术三方面：
1、电池技术
电池是燃料电池汽车的动力源泉，也是一直制约燃料电池汽车发展的关键因素。燃料电池直接将燃料的化学能转变为电能，能量转变效率高，比能量和比功率都高，并且可以控制反应过程，能量转化过程可以连续进行，因此是理想的汽车用电池还处于研制阶段，一些关键技术还有待突破。
2、电机技术
电动汽车驱动电机是所有电动汽车必不可少的关键部件，使用较多的有直流有刷、永磁无刷、交流感应和开关磁阻4种电机。4种电机各有优缺点，但是对于电动汽车而言，由于电能是由各类电池提供的，价格昂贵而弥足珍贵，所以使用相对效率最高的永磁无刷电机是较为合理的，它已被广泛应用于功率小于100kW的现代电动汽车上。
3、控制器技术
控制器技术的变速和方向变换是靠电动机调速控制装置来完成的，其原理是通过控制电动机的电压和电流来实现电动机的驱动转矩和旋转方向的控制。燃料电池客车应用较广泛的是晶闸管斩波调速，通过均匀改变电机的端电压，控制电机的电流，来实现电机的无级调速。
二、燃料电池客车技术要求
燃料电池客车是以燃料电池系统作为单一动力源或燃料电池系统与可充电储能系统作为混合动力源或主动力源的客车，根据《燃料电池客车技术规范》（JT/T1342-2020），燃料电池客车主要有以下技术要求：
1、一般要求
一般要求部分主要从环境适应、功能等方面规定燃料电池客车的基本要求。定义了燃料电池客车可适用的常规环境区域的温度、湿度、气压和海拔等指标；同时针对寒冷地区，特别强调了车辆需要做特殊防护措施，以确保燃料电池动力系统可以在正常状态下运行。同时也强调了安装车载终端的要求，并明确应符合GB/T32960系列标准的要求。
2、性能要求
在性能要求部分，主要从动力性能，舒适性、续驶里程、EMC四个方面对燃料电池客车的性能提出要求。燃料电池客车应达到的加速性能（从0-50km/h的加速时间）应≤30s；爬坡性能根据车型不同有所不同，最大爬坡度分别应≥12％、15％；在40km/h等速工况时，应有大于300km的续驶里程；另外，还规定了燃料电池系统的总额定功率与驱动电机的总额定功率比值不低于50%，且燃料电池系统额定功率不小于30kW；舒适性方面，主要考虑燃料电池系统在运行时空气压缩机和尾排系统的噪音对车内噪音的影响。
3、安全要求
在整车安全要求部分，主要规定了燃料电池客车高压警示标志要求、整车功能安全要求；另外，燃料电池系统部件在整车上安装位置、结构防护要求及防护等级应不低IP67；燃料电池客车上应有预防氢燃料泄露技术要求及报警措施；并对氢气加注安全做了明确的规定。
4、燃料电池系统要求
主要是对燃料电池系统的基本要求、燃料电池系统在整车上安装使用的安全要求两个方面，包括外形尺寸、结构安全、运行要求、机械物理特性、安全要求、电气特性、故障防护等。
5、车载氢系统要求
燃料电池客车高压储氢系统的储氢容器、储氢装置安装结构及位置、氢燃料泄露防护和氢管路布置均有相关要求。