燃料电池游览车研制与产业化示范运行

三、燃料电池游览车示范产业化分析

目前，燃料电池轿车、城市大巴虽然已研制、示范运行成功。但由于不同车辆运行对燃料电池的要求、功率、性能不同，导致不同应用目的燃料电池的投入大小、产业化难度有很大的不同。

三种燃料电池动力系统性能与生产要求的比较

所以，对燃料电池产业化的推进，以选择生产成本相对较低、难度较低、产业化投入较低的中小功率（5-10KW）燃料电池为好。

四、游览车用5-7KW燃料电池动力系统研制

1.燃料电池动力系统与铅酸电池动力系统的比较

由于燃料电池发电效率高，一标准立方米氢可以输出大约1.5KW/小时。目前工业生产电解水制氢的效率可以达到90％左右，每生产一标准立方米氢大约消耗3.5度电，所以采用燃料电池动力系统，每输出1.5度电能时所需消耗市电也差不多为3.5度。若按时速每小时20~30公里计算，每消耗一度市电可以行驶10公里左右。但利用氯碱工业排放氢或其它可再生能源制氢时，燃料电池动力系统的运行成本就会比铅酸电池动力系统低的多。由此可见，由于其续驶里程长及工作寿命长等优点，燃料电池动力系统即使在价格上比目前的铅酸电池动力系统高一倍以上，都具备很强的市场竞争力。

2. 5-7KW游览车用燃料电池动力系统研制内容

（1）机械、动力仿真建模

燃料电池游览车车用燃料电池动力系统的机械物理、动力性能建模及分析。主要通过对特定的目前商业化的电动游览车的可装配空间，重量均衡装配，牵引电机的电性能要求，如电压、电流、控制等要求进行建模及分析，指导燃料电池动力系统的研制。

（2）燃料电池堆的研制。

燃料电池单电池及电池堆研制。根据上述建模分析依据，确定燃料电池单电池尺寸、数目、性能。最后确定，单电池数：100个；燃料电池堆尺寸：206mm×206mm×410mm。

（3）燃料电池运行支持系统中的空气输送子系统

采用神力公司专利技术（常压鼓风机空气输送技术）方案和常压空气增湿技术方案。

（4）氢气输送子系统

采用神力公司氢气低压运行技术方案，包括减压阀、稳压阀。

在储氢、供氢方案中采用高压铝内胆、碳纤维缠绕环氧树脂浸渍的储氢罐，国内已有数家生产，有安全使用许可证。

储氢罐尺寸：长900mm；直径：350mm；容积70升；工作压力：250个大气压。

（5）散热子系统采用冷却水循环加风冷散热器散热技术方案。

（6）电源变换与控制子系统，将根据电动游览车中牵引电机的电压48V，与燃料电池输出电压范围（100V－60V）来研制生产降压DC—DC电源转换器，采用燃料电池CAN通讯及安全监控技术。

3.燃料电池动力系统、操作控制系统

a.       系统控制装置（系统的开启、运行、关停）；

b.       参数的显示装置：具备压力、温度、电压、电流等实时显示功能（在驾驶位上有液晶显示屏）；

c.       操作控制装置：具备燃料（氢）和氧化剂（空气）的压力、流量等参数的调节操作功能；

d.       具备测试保护系统：附带单电池巡检仪。单电池巡检仪具备在电堆运行时，可对每节电池进行在线检测，并可通过传感器和控制器调整参数。在调整无效时可执行停机，同时实施各种保护，如切断负载、气源等，使电池本体得到保护。

e.       单电池巡检仪的主要性能参数包括：

检测点：50个

检测误差：≤50mV

显示或输出的信号：单电池电压

计算机通讯：CAN接口方式。