燃料电池汽车原理是什么_燃料电池汽车原理

新能源汽车工作原理

新能源汽车的工作原理：蓄电池--电流--电力调节器--电动机--动力传动系统--驱动汽车行驶。

新能源汽车是采用非石油衍生物作为动力的汽车，普通汽车的工作原理是由发动机将热能转变为机械能的过程，是经过进气、压缩、作功和排气四个连续的过程来实现的，每进行一次这样的过程就叫一个工作循环。而新能源汽车按照动力的不同，其工作原理也各不相同。

混合动力汽车和氢发动机汽车的工作原理与普通汽车的工作原理相同。

燃料电池电动汽车是利用氢气和空气中的氧在催化剂的作用下，在燃料电池中经电化学反应产生的电能作为主要动力源驱动的汽车。燃料电池电动汽车实质上是纯电动汽车的一种，主要区别在于动力电池的工作原理不同。

一般来说，燃料电池是通过电化学反应将化学能转化为电能，电化学反应所需的还原剂一般采用氢气，氧化剂则采用氧气，因此最早开发的燃料电池电动汽车多是直接采用氢燃料，氢气的储存可采用液化氢、压缩氢气或金属氢化物储氢等形式。

纯电动汽车是一种采用单一蓄电池作为储能动力源的汽车。

它利用蓄电池作为储能动力源，通过电池向电动机提供电能，驱动电动机运转，从而推动汽车行驶。

其他新能源汽车包括使用超级电容器、飞轮等高效储能器的汽车。目前在我国，新能源汽车主要是指纯电动汽车、增程式电动汽车、插电式混合动力汽车和燃料电池电动汽车，常规混合动力汽车被划分为节能汽车。

从全球新能源汽车的发展来看，其动力电源主要包括锂离子电池、镍氢电池、燃料电池、铅酸电池、超级电容器，其中超级电容器大多以辅助动力源的形式出现。

燃料电池是一类能量转化装置，能够把燃料的电化学能转化为电能，因为其和电池显示，是电化学发电装置，所以称作燃料电池。采用氢气为燃料的燃料电池即为氢燃料电池。氢燃料电池能够理解为水电解成氢气以及氧气的反应。氢燃料电池的反应过程既清洁，又高效。氢燃料电池不受传统汽车发动机采用卡诺循环42%上下的热效率限制，效率能够达到超过六成。

氢燃料电池不像火箭，通过氢气以及氧气燃烧的剧烈反应产生动能，通过催化装置把氢气中的吉布斯自由能释放。吉布斯自由能是涉及熵以及孚等理论的电化学能。氢燃料电池的工作原理是，氢气通过电池的正极里面的催化剂（铂）分解成氢离子（也就是质子）以及电子。其中氢离子通过质子交换膜，到达负极以及氧气反应变成水以及热量，对应的电子从正极通过外电路流向负极产生电能。

氢燃料电池汽车，现在主要采用的是质子交换膜燃料电池技术。氢燃料电池汽车的系统组成通常涵盖燃料电池堆以及氢气储罐，还有汽车动力电池和燃料电池直流升压转换器，动力控制单元、动力电机。现在技术领先的燃料电池堆的功率密度在3.0kW/L，所以需要配合直流升压转换器以及汽车动力电池使用。进而让电压能够适配650伏的高压，驱动汽车动力电机。与此同时，和汽车动力电池需要电池管理系统BMS相似，燃料电池也需要精密的监控管理系统FCMS，通过放电状态快速调整反应有关的参数数值。为存储氢气，通常采用70Mpa高压液氢储罐