车用氢燃料电池

近年来，由于需要减少化石燃料消耗和温室气体排放，燃料电池动力系统的概念受到了重视。由于适用于车辆应用的燃料电池(聚合物电解质膜燃料电池)是由氢气驱动的，只要提供燃料和空气，就可以提供动力。它们所提供的发电能力或动力，可以和内燃机相媲美，而且清洁安静。
因此，这种动力系统的 优点是采用了无污染的电力传动系统，相比于传统电动汽车，续驶里程更长。
一个和其他储能系统(电池和/或超级电容器)构成混合驱动装置的燃料电池动力系统，可以发挥利用两种电源的 佳特性。电池和超级电容器具有有限的能量存储特性，燃料电池则可以弥补这一点不足；但燃料电池发电机辅助子系统的动态特性较慢，电池和超级电容器能够快速提供大的峰值电流而不受限制。因此，燃料电池和存储系统可以在混合配置中相互补充，它们通过并联连接提供电驱动。作为车辆使用的动力源，当然必须提供适当的管理策略，以优化整个动力系统中的能量流动，以满足峰值加速功率、续驶里程和充电能力的要求。
这本书的编写目的，是针对这一领域提出一个较为普遍的看法。研究使用氢作为燃料、电力为驱动力、以电化学系统为动力源的系统，需要不同学科的基本知识，因此本书在理论方面介绍了燃料电池动力系统的基本概念，在 后的实践部分，基于前述的原理，设计了两个真正的燃料电池动力系统。
第1章重点介绍了交通部门的能源战略及其对持续发展的影响，讨论了化石能源的未来供应、替代能源的潜力、对传统和创新的驱动系统的分析，以及它们对未来高效和无碳运输手段的可行性的影响。
第2章介绍了氢的生产、储存和配送技术。
第3章介绍了电化学的基本概念，同时梳理了汽车用燃料电池的发展状况和性能改进技术。
第4章主要阐述了燃料电池系统作为车辆动力源的设计和实现问题，讨论了辅助元件的选择、能耗以及整个系统的集成问题，特别关注膜加湿、氢气净化和空气的管理，以提高系统效率和可靠性为目的的空气、氢气供应问题。
第5章以电动汽车为基本主题，特别是混合动力电动汽车，采用燃料电池/超级电容器作为电源，分析了可行的混合配置，并回顾了不同类型的电能存储系统。
第6章和第7章涉及两个实际的案例研究，特别是两个不同大小的燃料电池动力系统。这里描述了所有单个组件的技术特性，并讨论了在实验室动态测试台上进行测试的结果。这两章以实际案例证明了燃料电池动力车辆在性能、效率、环境影响和耐久性方面的局限性和潜力。
帕斯夸里•科尔沃
福图纳托•米格莱蒂尼
奥托里诺•维纳里
那不勒斯
2010年4月

«车用氢燃料电池»涵盖的范围较广，涉及氢能及燃料电池车辆两大方面。本书从绿色无碳燃料的发展趋势出发，介绍了氢气的制取、配送、存储及燃料电池相关技术，包括燃料电池基本组件、操作条件、系统设计及在混合动力汽车上的应用。本书适合燃料电池系统研发人员、相关院校教师及研究生参考阅读。

«车用氢燃料电池»涵盖的范围较广，涉及氢能及燃料电池车辆两大方面。本书从绿色无碳燃料的发展趋势出发，介绍了氢气的制取、配送、存储及燃料电池相关技术，包括燃料电池基本组件、操作条件、系统设计及在混合动力汽车上的应用。本书适合燃料电池系统研发人员、相关院校教师及研究生参考阅读。