基于TD3-PER的氢燃料电池混合动力汽车能量管理策略研究

为优化氢燃料电池混合动力汽车的燃料经济性及辅助动力电池性能,提出了一种基于优先经验采样的双延迟深度确定性策略梯度(TD3-PER)能量管理策略。采用双延迟深度确定性策略梯度(TD3)算法,在防止训练过优估计的同时实现了更精准的连续控制;同时结合优先经验采样(PER)算法,在获得更好优化性能的基础上加速了策略的训练。仿真结果表明:相较于深度确定性策略梯度(DDPG)算法,所提出的TD3-PER能量管理策略的百公里氢耗量降低了7.56%,平均功率波动降低了6.49%。

氢燃料电池汽车在风洞试验中的氢泄漏扩散分析

采用数值模拟方法,研究氢燃料电池汽车在发生氢泄漏情况下,氢气在风洞内部的流动扩散规律与分布情况。当风洞模拟汽车以80 km/h行驶工况时,车底部泄漏的氢气紧贴着汽车表面向后移动进入汽车的尾流区,氢气浓度随着离汽车尾部距离的增加而降低。从收集口进入流道内的氢气集中在中、底部,具有明显的浓度梯度,经过风扇区后变得均匀;10 s后车底泄漏的氢气又重新回到试验段,与车底正在泄漏的氢气汇合,造成整个区域氢气浓度的持续升高。由于风洞流道拐角导流片的存在,流道内测的氢气浓度升高的更快。当风洞模拟汽车怠速工况时,泄漏的氢气大多在试验段内流动扩散,流道内几乎检测不到氢气。受试验段内气流扰动的影响,汽车两侧的氢气呈现出不对称分布,顶部的氢气集中在车左侧。根据数值模拟结果给出了氢浓度传感器的安装位置建议。

氢燃料电池特性试验分析研究

在“双碳”目标及可持续发展战略背景下,氢燃料电池汽车备受国内外关注,其在节能减排、环保方面作用重大。但氢燃料电池汽车发展受制氢与储氢技术、燃料电池特性及稳定性等因素限制。为发挥燃料电池的环保价值,文章主要对氢燃料电池汽车的发展现状及电池特性进行分析和研究,期望能促进氢能产业发展,加快燃料电池升级,推进氢燃料汽车发展,推动汽车产业绿色节能。

“双碳”视域下氢燃料电池汽车储氢技术现状及发展方向

车载储氢技术是开发高效、安全、低成本氢燃料电池汽车的关键,而储氢材料是研究的重点之一,也是氢的储存和输送过程中的重要组成部分。综述了已采用或正在研究的储氢技术,金属储氢、高压气态储氢、液态储氢和复合储氢等,比较了各种储氢技术的优缺点并指出了车载储氢技术的发展方向。

燃料电池汽车侧柱碰撞安全性研究及应用

燃料电池汽车因其具备燃料系统的特殊性,区别于传统汽车和纯电动汽车,故其在碰撞安全性研究方面也多了新的课题。文章针对某款燃料电池汽车,实车验证其在当前不同的碰撞安全标准工况,即在中国保险汽车安全指数(C-IASI)50 km/h侧面碰撞、中国新车评价规程(C-NCAP)50 km/h侧面碰撞和32 km/h侧面柱碰撞工况下的表现,通过假人伤害值和车门的最大变形量对比,从而确认在侧面柱碰工况下对于该款燃料电池汽车考查更为严苛。又通过仿真对比分析了该车在侧面柱碰工况下不同风险点的损伤程度,从而确定了在氢泄漏安全方面最严苛的风险位置,即前氢阀的位置。基于该风险位置进行了碰撞试验,确认了其气体泄漏的原因,并进行相应的结构优化,通过仿真分析和实车侧柱碰撞验证了优化方案的可行性,为燃料电池汽车碰撞安全性研究提供了一定的参考。

GB/T 26990-2023《燃料电池电动汽车车载氢系统技术条件》标准分析

近年来随着燃料电池电动汽车技术不断升级,与35 MPa车载氢系统相比,公称压力为70 MPa的车载氢系统具有储氢体积密度大可提高整车续驶里程的优点,在乘用车上得到广泛应用。而在GB/T 26990—2011《燃料电池电动汽车车载氢系统技术条件》及GB/T 29126—2012《燃料电池电动汽车车载氢系统试验方法》中仅适用于公称工作压力不超过35 MPa的车载氢系统,而且该版标准已实施十余年,已不能完全适应现阶段燃料电池电动汽车车载氢系统技术现状,因此2023年11月,我国发布了GB/T 26990—2023《燃料电池电动汽车车载氢系统技术条件》,该标准修改和增加了部分技术内容以适应当前燃料电池电动汽车行业发展水平。本文将阐述GB/T 26990—2023的主要技术内容及其与上一版标准的异同,并对新标准中相关技术内容和测试方法进行解析,供行业内企业参考。

氢燃料电池混合动力汽车能量管理策略研究综述

氢燃料电池混合动力汽车的能量管理是整车控制的核心与关键,尤其是在提高燃料经济性和电池耐久性方面有重要作用。文中梳理了国内外基于规则、基于优化、基于学习和混合能量管理策略的研究进展,分析了各种策略的优势和局限。结果发现:规则型的策略易于实现,但适应性差;优化型的策略灵活性好,但计算复杂;学习型的策略自适应强,但需要大量数据支持;而国内外学者所提出的混合策略在氢燃料电池汽车氢耗量和电池寿命等方面更有优势。未来的研究会聚焦于结合不同策略的优势,将优化算法和机器算法引入基于规则和基于优化的策略,以及优化强化学习中的智能算法以提升整车性能。

氢燃料电池汽车用氢气中痕量硫化物的分析进展

氢燃料电池汽车(FCV)用氢气中的痕量硫化物会导致催化剂中毒,使电池的性能显著下降。各标准组织均对氢燃料电池用氢气中的硫含量做了严格的限值,要求硫化物的含量(以H_(2)S或S_(1)计)低于0.004μmol/mol,这对硫化物的分析提出了很高的要求。本文介绍了气体分析领域中各种痕量硫分析的方法和原理,比较了它们的优缺点,并对它们在FCV用氢中痕量硫分析的应用进行了探讨。

氢燃料电池汽车的碳减排效益评估——以上海市为例

城市交通领域碳减排对于实现“双碳”目标具有重要意义.作为交通行业最发达的城市之一,上海市积极构建低碳和零碳绿色交通体系,大力发展推广氢燃料电池汽车(HFCVs)等清洁能源汽车的使用.HFCVs的零碳排放优势对上海市碳减排效益具有巨大的贡献潜力.本研究有效结合“自上而下”和“自下而上”法,基于城市尺度构建了HFCVs的使用对上海市碳减排效益的评价体系.研究表明:HFCVs的使用带来的碳减排效益具有时空变化特征.在时间尺度上碳减排量在早晚客流高峰达到峰值;在空间尺度上,不同行政区域的碳减排量有显著差异.经测算2022年HFCVs的使用可能为上海市带来20339.86tCO_(2)的碳减排量,每车每年可实现减碳10.17tCO_(2)的减排量。考虑氢能产业发展规划,2025年当HFCVs数量可能达到10000辆,将为上海市带来约129323.20tCO_(2)的碳减排量.因此,HFCVs的使用需要在政策上予以大力支持,以有效推动交通领域的碳减排工作。

燃料电池汽车车载氢系统潜在失效模式及原因分析

车载氢系统的安全性是燃料电池汽车(FCV)的核心技术指标之一,其安全性保障是实现FCV大规模商业化的重要前提。本文围绕车载氢系统的安全性,介绍了车载氢系统的组成,分析了车载氢系统及其零部件的失效模式及原因,总结了车载氢系统的失效后果,并探讨了现阶段在FCV消防安全方面亟需完善的内容。分析表明,车载氢系统的潜在失效模式及原因主要包括密封、振动疲劳、机械冲击、碰撞、快速充放氢疲劳、热损伤、控制系统功能失效等,失效的主要后果表现为氢气泄漏。对于氢气泄漏的危害分析应充分结合车辆所处的场景进行综合考量,在极端场景下,“氢气泄漏+密闭/半密闭空间+点火源”将引起火灾甚至爆炸,会严重威胁公众的生命财产安全。因此,建议从强化安全性设计和验证、提升氢泄漏监测和气源控制技术、开展失效致灾危害量化评价、加强火灾防控技术等多个方面,促进车载氢系统的安全性水平提升。

双碳经济背景下重庆市氢燃料电池关键材料在新能源汽车产业中的发展现状及建议

氢能作为一种可再生的二次能源,来源丰富,质量能量密度高,使用过程环境友好,无碳排放,是21世纪“最具发展潜力”的能源之一,已经被多国提升到战略的高度。我国也将氢能作为战略新兴产业重点发展的方向,其成为我国能源体系的重要组成部分,并且获得众多研究者以及新能源产业领域方面专家的高度关注。重庆有着丰富的天然气、页岩气资源,为氢能源产业提供了资源基础,加之其汽车产业优势,重庆市也在积极打造具有全国影响力的氢燃料电池汽车产业基地。本文围绕氢燃料电池关键材料及核心组件体系,较全面地分析了质子交换膜、催化剂、气体扩散层、双极板等国内外企业的情况,梳理了重庆市氢燃料电池关键材料、核心组件以及检测机构企业的发展现状,分析了重庆市氢燃料电池在新能源汽车产业中的发展基础以及存在的问题,最后提出了重庆市氢燃料电池关键材料及核心组件在新能源汽车产业中的发展建议。

考虑氢燃料电池汽车充放氢策略的区域综合能源系统优化调度分析

氢能在区域综合能源系统中(regional integrated energy system, RIES)优化运行经济性较低,氢燃料电池汽车(hydrogen fuel cell vehicles, HFCV)的灵活储能特性能够有效解决该问题。为此,提出一种基于动态氢定价机制引导的RIES与HFCV双层交互策略。首先,提出由风光发电功率、系统设备供电功率以及电网购电功率共同决定的动态氢定价机制,引导HFCV进行有序充放氢,并建立HFCV充放氢特性模型;其次,构建RIES与HFCV的双层优化模型,研究该定价机制对上下层运行成本的影响,并用CPLEX求解器对双层模型进行求解;最后,算例分析结果验证该动态定价机制与优化策略能有效降低上下层的运行成本,有利于系统稳定经济运行。

聚焦绿色能源 氢燃料电池是首选 化工产业助力上海新能源汽车产业生态优化完善

汽车产业是上海六大重点产业之一,近几年来,我国的新能源汽车生产呈爆发式增长,上海新能源汽车的增长尤为明显。2022年数据显示,上海全市汽车产量的近1/3是新能源汽车,且产量同比增长56.9%,产值产量均创新高。在新能源汽车飞速发展的进程中,化工产业的加持,为新能源汽车装备了强劲的动力。

氢能源汽车燃料电池与储氢系统协同能量管理控制方法研究

燃料电池是氢能源汽车的核心动力装置,直接关系车辆动力性、经济性。储氢系统需要提供合适压力、流量的氢气给燃料电池系统,二者的匹配与协同管理关系氢能源汽车的整体效率和续航里程。该文概述氢能源汽车燃料电池和储氢系统的工作原理及相互关系,分析当前协同能量管理控制方法存在的问题,并针对这些问题提出优化策略,从而为氢能源汽车燃料电池与储氢系统的协同能量管理控制提供新思路和方法,提高氢能源汽车能量利用效率。

福建省氢燃料电池汽车产业发展对策研究

为推动福建省汽车产业发展进入新阶段,加快实现“碳达峰”“碳中和”要求,推进福建省实现能源绿色转型,文章阐述了发展氢燃料电池汽车具有的重要意义,通过梳理福建省氢燃料电池汽车产业和政策基础情况,分析其存在的问题,并提出了推动福建省氢燃料电池汽车产业发展的相关对策。

氢燃料电池汽车氢泄漏压力控制策略

当前,全球汽车产业正处于重大变革转型期,系统安全已成为氢燃料电池汽车的重要评价指标之一。从燃料电池系统及其子系统的构成方面解析氢泄漏的可能故障点,依据相关标准并结合工作原理进行压力传感器选型,采用设置报警临界值来探测压力传感器故障,实施报警、保护、关断等控制策略,从而加强氢气泄漏识别。同时,通过压力异常时及时启动压力释放装置,进行应急排氢,提高氢燃料电池汽车运行的安全性。

燃料电池汽车氢系统泄放安全研究

针对燃料电池汽车车载氢系统冬季出现温度驱动安全泄压装置(TPRD)异常损坏,影响泄放系统的密封和强度,严重危及氢气的泄放安全等问题,通过设计TPRD抗冻胀试验,系统分析车载氢系统泄放管路进水结冰冻胀后对其泄放安全的影响。试验结果显示,车载氢系统泄放管路进水后,在反复“结冰-消融”这一循环过程中,产生的冻胀应力造成试验用两组瓶口组合阀的TPRD发生意外激活,均未通过抗冻胀试验,其中,玻璃泡形式TPRD按照预设通道进行泄放,易熔合金形式TPRD未按照预设通道泄放,严重影响氢气泄放安全。未来应重点关注泄放管路的防水与排水设计,避免因进水造成涉氢安全事故。

川渝地区氢能燃料电池汽车产业的发展现状

氢燃料电池汽车被认为是未来新能源汽车的重要发展方向之一。川渝地区是中国西部的重要经济中心,拥有丰富的制氢资源和良好的产业基础,近年来氢能产业呈现出积极发展态势。川渝两地发布了一系列氢能产业规划和指导意见,为产业发展提供了有力支持。川渝地区已汇聚200多家氢能产业相关企业及科研院所,覆盖产业链主要环节,初步构建了氢能“制、储、运、加、用”全产业链。并已建成加氢站近30座,投入运营氢燃料电池汽车近千辆,初步形成了互联互通的成渝氢走廊。此外,川渝地区还积极加强氢能技术研发和创新,共同打造应用示范区,提高氢能产业的竞争力。然而,川渝氢能产业发展也面临着政策体系不完善、基础设施建设不足、燃料电池车推广缓慢等问题,影响了产业的快速健康发展。未来,川渝地区还需加强政策引导与支持,完善政策体系,出台激励政策,加强氢能产业监管;加强成渝地区双城经济圈在氢能产业方面的合作与联动,推动基础设施建设、技术研发和产业化应用等;积极在交通、工业、电力等领域开展氢能应用示范项目,探索氢能应用的最佳模式和路径。

大众汽车的秘密项目:氢燃料电池汽车

(2024年6月20日)据新闻媒体ecoticias网站报道,德国汽车制造业巨头大众汽车公司正在研发下一代氢燃料电池技术,据称,大众汽车公司已为一款续航里程为1 243英里(2 000 km)的汽车及一组氢燃料电池申请了专利。如果这款汽车上市,它将是大众汽车的第一款燃料电池汽车。据报道,大众公司正在与德国Kraftwerk Tubes公司共同开发这项新技术。新的燃料电池技术包含一种陶瓷膜,其制造成本比亚洲燃料电池汽车制造商现代公司和丰田公司使用的聚合物膜更低。尽管有迹象表明全球电动汽车的普及率增长放缓,但是大众汽车并没有放弃其电动汽车的开发。上个月,大众汽车表示将在2027年推出一款价格适中的紧凑型电动汽车,价格约为21 450美元(2万欧元),大众汽车集团首席执行官奥利弗·布鲁姆(Oliver Blume)表示:“这是一款面向欧洲的入门级电动汽车。”大众汽车品牌首席执行官兼核心品牌集团负责人托马斯·谢弗(Thomas Sch?fer)表示:“我们的电动汽车不仅价格诱人,并且将在技术、设计、质量和客户体验等方面为入门级市场树立标准。”

河南省氢燃料电池汽车产业发展研究

【目的】河南省氢能产业起步较早,是国内较早关注并布局氢燃料电池等前沿技术的省份之一,具备发展先机和产业链优势,但同时面临购置和使用成本高、应用场景少等问题,需对产业如何实现突破发展进行系统研究。【方法】通过对当前氢燃料电池汽车行业总体发展情况和河南省发展基础的梳理,分析河南省氢燃料电池汽车产业发展的难点,找准突破口和实施路径。【结果】提出着力推动产业链规模化发展、降低氢气使用成本、加大行业政策支持力度、创新运营模式等相关思路建议。【结论】助力推动河南省氢燃料电池汽车产业做大做强,为政府及行业管理部门决策提供参考。