图示：一种燃料电池电动汽车剖面图

　　燃料电池电动汽车(FCEV)是一种用车载燃料电池装置爆发的电力作为动力的汽车。车载燃料电池装置所使用的燃料为高纯度氢气或含氢燃料经重整所获得的高含氢重整气。与通常的电动汽车较量，其动力方面的差别在于FCEV用的电力来自车载燃料电池装置，电动汽车所用的电力来自由电网充电的蓄电池。因此，FCEV的要害是燃料电池。

　　燃料电池是一种不燃烧燃料而直接以电化学反应方法将燃料的化学能转变为电能的高效发电装置。发电的基来源理是：电池的阳极(燃料极)输入氢气(燃料，氢分子(H2)在阳极催化剂作用下被离解成为氢离子(H+)和电子(e-)，H+穿过燃料电池的电解质层向阴极(氧化极)偏向运动，e-因通不过电解质层而由一个外部电路流向阴极;在电池阴极输入氧气(O2)，氧气在阴极催化剂作用下离解成为氧原子(O)，与通过外部电路流向阴极的e-和燃料穿过电解质的H+团结天生稳固结构的水(H2O)，完成电化学反应放出热量。这种电化学反应与氢气在氧气中爆发的强烈燃烧反应是完全差别的，只要阳极一直输入氢气，阴极一直输入氧气，电化学反应就会一连一直地举行下去，e-就会一直通过外部电路流动形成电流，从而一连一直地向汽车提供电力。与古板的导电体切割磁力线的回转机械发电原理也完全差别，这种电化学反应属于一种没有物体运动就获得电力的静态发电方法。因而，燃料电池具有用率高、噪音低、无污染物倾轧等优点，这确保了FCEV成为真正意义上的高效、清洁汽车。

　　为知足汽车的使用要求，车用燃料电池还必需具有高比能量、低事情温度、起动快、无走漏等特征，在众多类型的燃料电池中，质子交流膜燃料电池(PEMFC)完全具备这些特征，以是现在FCEV所使用的燃料电池都是PEMFC。

01按主要燃料种类可分为

　　1、 以纯氢气为燃料的FCEV；

　　2、 经由重整后爆发的氢气为燃料的FCEV。

02按“多电源”的设置差别，可分为以下四类

　　1、纯燃料电池驱动的FCEV

　　纯燃料电池电动汽车只有燃料电池一个动力源，汽车的所有功率负荷都由燃料电池肩负。

　　纯燃料电池驱动的FCEV系统结构简朴，便于实现系统控制和整体安排；系统部件少，有少于整车的轻量化；较少的部件使得整体的能量转达效率较高，提高了整车的燃料经济性。

　　可是，燃料电池功率大、本钱高；对燃料电池系统的动态性能和可靠性提出了很高的要求；不可举行能量接纳。

　　2、燃料电池与辅助蓄电池团结驱动(FC+B)的FCEV

　　燃料电池与辅助蓄电池团结驱动(FC+B)的FCEV系统对燃料电池的功率要求较纯燃料电池结构形式大大降低，从而降低了整车的本钱；事情时燃料电池的效率较高;汽车的冷启动性能较好；可以接纳汽车制动时部分能量，使整车的能量效率提高。

　　可是，蓄电池的使用使得整车的质量增添，动力性和经济性受到影响；蓄电池充放电历程会有能量消耗;控制和整体安排难度增添。

　　3、燃料电池与超等电容团结驱动(FC+C)的FCEV

　　这种结构形式与燃料电池+蓄电池结构相似，只是把蓄电池换成超等电容。相关于蓄电池，超等电容充放电效率高，能量损失小，比蓄电池功率密度大，在接纳制动能量方面比蓄电池有优势，循环寿命长，可是超等电容的能量密度较小。随着超等电容手艺的一直前进，这种结构将成为一种新的主要研究偏向。

　　4、燃料电池与辅助蓄电池和超等电容团结驱动(FC+B+C)的FCEV

　　与古板汽车相比，燃料电池电动汽车与古板的内燃机驱动汽车在结构及动力传输等方面的差别，为汽车的整体设计提出了新的要求。古板内燃机汽车的发念头——变速器动力总成在燃料电池电动汽车中不复保存，取而代之的是燃料电池反应堆、蓄电池、氢气罐、电念头、DC/DC转化器等装备，而制动系统和悬架也响应转变。因此，凭证燃料电池电动汽车自身特点，在设计时，应作响应的转变和刷新。

　　燃料电池电动汽车具有以下优点：

　　1. 效率高。燃料电池的事情历程是化学能转化为电能的历程，不受卡诺循环的限制，能量转换效率较高，可以抵达30%以上。

　　2. 续驶里程长。接纳燃料电池系统作为能量源，战胜了纯电动汽车续驶里程短的弱点，其远程行驶能力及动力性已经靠近于古板汽车。

　　3. 绿色环保。燃料电池没有燃烧历程，以纯氢作燃料，天生物只有水，属于零排放。接纳其它富氢有机化合物用车载重整器制氢作为燃料电池的燃料，生产品除水之外还可能有少量的CO2，靠近零排放。

　　4. 过载能力强。燃料电池除了在较宽的事情规模内具有较高的事情效率外，其短时过载能力可达额定功率的200%或更大。

　　5. 低噪音。燃料电池属于静态能量转换装置，除了空气压缩机和冷却系统以外无其它运动部件，因此与内燃机汽车相比，运行历程中噪音和振动都较小。

　　6. 设计利便无邪。燃料电池电动汽车可以凭证X-By-Wire的思绪举行汽车设计，改变古板的汽车设计看法，可以在空间和重量等问题上举行无邪的设置。

　　燃料电池电动汽车的主要弱点有：

　　1. 燃料电池电动汽车的制造本钱和使用本钱过高。

　　2. 辅助装备重大，且质量和体积较大。

　　3. 起动时间长，系统抗振能力有待进一步提高。

01燃料电池系统

　　燃料电池是燃料电池电动汽车生长的最要害手艺之一。车用燃料电池系统的焦点是燃料电池电堆。燃料电池电堆手艺生长趋势可用耐久性、低温启动温度、净输出比功率及制造本钱。

02车载储氢系统

　　储氢手艺是氢能使用走向规；τ玫囊。现在，常见的车载储氢系统有高压储氢、低温储氢和金属氰化物储氢3种基本要领。

03车载蓄电池系统

　　车载蓄电池系统包括铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池等蓄电池及化学超等电容器。

04电念头及其控制手艺

　　驱动电机是燃料电池电动汽车的心脏，它正向大功率、高转速、高效率和小型化偏向的生长。目今驱动电机有感应电机和永磁无刷电念头。永磁无刷电念头具有较高的功率密度和效率、体积小、惯性低和响应快等优点，在电动汽车方面有着辽阔的应用远景。感应电念头很是适合电动汽车的控制。

05整车热治理

　　燃料电池发念头自身的运行温度为60~70度。与情形温度相比，温差不大，造成燃料电池电动汽车无法像古板汽车一样依赖情形温差散热。转而必需依赖整车动力系统提供特另外冷却动力为系统散热。

06整车与动力系统的参数选择与优化设计

　　随着海内汽车保有量一连快速增添，公路交通所消耗的石油资源占天下石油消耗总量的份额一直攀升。提供应用户低油耗并具备优异动力性能的汽车产品成为现在汽车追求的主要目的之一。

　　对汽车的动力性和燃料经济性影响最大的是发念头的运行特征以及传动系统的速比和效率。整车性能匹配通常是先确定发念头资源，然后合理匹配传动系统参数以实现整车综合性能的设计目的，这是典范的优化设计历程，必需通过专业的汽车性能仿真软件和专业的优化软件相团结来完成这个历程。

07多能源动力系统的能量治理战略

　　能量治理战略对燃料电池经济性影响很大，且受到动力系统参数和行驶工况的双重影响。一样平常借助仿真手艺建设一个虚拟开发情形，对动力系统模子举行合理简化，从理论剖析的角度获得最优功率分派战略与能量源参数和工况特征之间的剖析关系，并从该关系出发定量地剖析功率缓冲器特征参数对最优功率分派战略的影响，为功率缓冲器的参数选择提供理论依据，从而完乐成率分派战略的工况顺应性研究。