图说燃料电池汽车

第1章 新能源汽车

1.1 能源、环境与车辆排放

1.2 新能源汽车的发展进程

1.3 形形色色的新能源汽车

1.3.1 纯电动汽车

1.3.2 插电式混合动力汽车

1.3.3 燃料电池汽车

1.4 一种实现可持续发展的重要解决方案——燃料电池汽车

第2章 燃料电池技术

2.1 燃料电池的结构原理与特性

2.2 燃料电池的类型

2.2.1 质子交换膜燃料电池

2.2.2 直接甲醇燃料电池

2.2.3 固体氧化物燃料电池

2.2.4 碱性燃料电池

2.2.5 磷酸燃料电池

2.2.6 熔融碳酸盐燃料电池

2.3 燃料电池技术发展历程

2.4 燃料电池与锂电池的比较

2.4.1 能量密度比较

2.4.2 功率密度比较

2.4.3 安全性比较

2.4.4 成本比较

第3章 燃料电池汽车

3.1 燃料电池汽车工作原理

3.2 燃料电池汽车系统分解

3.2.1 动力系统

3.2.2 驱动系统

3.2.3 电子控制系统

3.2.4 燃料供应系统

3.2.5 安全系统

3.3 燃料电池汽车关键技术

3.3.1 电池技术

3.3.2 电机技术

3.3.3 电控技术

3.4 燃料电池汽车的类型

3.4.1 质子交换膜燃料电池汽车

3.4.2 固体氧化物燃料电池汽车

第4章 氢能与氢气加注站

4.1 氢的基本性质

4.2 氢气的制取

4.2.1 化石能源制氢

4.2.2 水电解制氢

4.2.3 生物质制氢

4.2.4 氮氢化合物制氢

4.2.5 硼氢化钠制氢

4.3 氢气的储存

4.3.1 高压气态储存

4.3.2 低温液态储存

4.3.3 金属氢化物储氢

4.3.4 新型碳材料储氢

4.3.5 有机液体氢化物储氢

4.3.6 其他储氢技术

4.4 氢气加注站

4.4.1 氢气加注站的组成与工作原理

4.4.2 全球氢气加注站的发展概况

4.5 氢能技术发展对燃料电池汽车的影响

4.5.1 制氢技术

4.5.2 储运技术

4.5.3 加氢技术

第5章 燃料电池汽车应用评价与发展前景

5.1 燃料电池汽车零部件与子系统标准

5.1.1 国际燃料电池相关标准发展情况

5.1.2 国内燃料电池相关标准发展情况

5.2 燃料电池汽车整车测评

5.2.1 燃料电池堆

5.2.2 燃料电池汽车

5.3 燃料电池汽车的发展前景与挑战

参考文献

1.1能源、环境与车辆排放

在过去的一百年里，汽车产业对支撑全球社会经济的发展和人民生活水平的提高都发挥了重要作用。但随着全球汽车保有量的快速增加，车用能源消耗（图1.1）及连带的环境问题逐渐显现，燃油汽车排气污染对生态环境和人类身体健康的危害也日趋严重，受到了各方的关注。

燃油汽车的内燃机就像一座小型化工厂，消耗大量燃油（主要来源于石油资源)，发生了许多复杂的化学反应，产生动力。燃油汽车排放的污染物多达上百种，主要污染物有一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、氮氧化物（NOx）、颗粒物(Particulate Matter，PM)等。机动车尾气是我国主要的空气污染源之一，其中，汽车尾气更是罪魁祸首（图1.2)。机动车排放的二氧化碳（CO，)、硫化物SO，（SO和SO2）、氮氧化物、氟氯烃等会使温室效应、臭氧层破坏和酸雨等大气环境问题变得更为严重；而排出的CO、NO，SO，、未燃碳氢化合物、颗粒物等污染空气，对人类和动、植物危害甚大，而且其排放主要集中在离地面一米左右的低层空间，处在人的呼吸带附近，对人体健康会产生潜在且持久的危害。

根据公安部交通管理局公布的数据，2020年全国机动车保有量为3.72亿辆，较2019年增长6.9%，其中汽车保有量为2.81亿辆。根据相关研究显示，机动车等移动源排放的氮氧化物已经占到排放总量的60%左右，挥发性有机物占23%左右，机动车等移动源已经成为我国大中城市PM2.5污染的主要来源之一（图1.3），且对污染的贡献有不断增加的趋势。

汽车工业的发展不仅给社会经济带来了机遇和活力，也为人们的日常出行带来了便利，汽车在改变着我们的生活，但同时也在破坏着我们的环境。能源的过度消耗及环境污染，已成为制约汽车工业甚至人类社会可持续发展的障碍。因此，汽车的节能和环保是目前亟待解决的问题，现阶段研发安全性能高、能耗小、污染低及零排放的新能源汽车，已是当前节能与环保研究的热点和方向，是高新技术应用的重要领域，是汽车工业可持续发展的重要组成部分。

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