面向耐久性提升的车用燃料电池系统电控技术研究进展

车用燃料电池系统耐久性是制约燃料电池汽车发展的技术瓶颈之一。汽车运行工况复杂多变,燃料电池系统内部温度、湿度、压力等运行参数控制难度较大,且处理不当会加剧电堆寿命衰减。本文立足于车用燃料电池系统电控技术,分析了不同的运行工况和运行参数的波动对燃料电池性能衰退的影响,并对燃料电池系统组成、结构、控制器硬件、控制目标和常用管控策略等进行了介绍。总结出,通过功率调节与车载储能装置进行能量分配和功率控制,并结合基于模型的燃料电池系统控制方法可更好地实现温度、湿度、压力等运行参数的管控,保证燃料电池处于合适工作条件,延长使用寿命。最后,展望了车用燃料电池系统电控技术的发展趋势。

车载高质量密度固态储氢材料研究进展

高密度储氢是制约氢燃料电池汽车发展的技术瓶颈之一,相较于高压气态和低温液态等储氢方式,固态储氢体积储氢密度高、安全性好,发展前景良好。分析和总结了燃料电池电动汽车的应用对车载固态储氢的技术要求,包括固态储氢材料的储氢密度、吸放氢动力学、热力学、可逆性、循环寿命、成本以及安全性等;介绍了氢化镁、硼氢化物、铝氢化物、氨基化物等高密度储氢材料的储氢原理及其优缺点,综述了纳米化改性、催化剂改性、元素掺杂改性和构筑复合储氢体系等改善高密度固态储氢材料性能方法,重点评述了采用不同改进措施的氢化镁、硼氢化物、铝氢化物、氨基化物的研究进展。通过分析对比不同体系以及不同改进措施下的固态储氢材料及其性能,总结出研发采用轻质多孔框架材料并配合高效轻质催化剂的复合材料,是改善固态储氢性能的有效途径。