項(xiàng)目七燃料電池電動(dòng)汽車任務(wù)7.1 燃料電池電動(dòng)汽車概述任務(wù)7.2 燃料電池電動(dòng)汽車結(jié)構(gòu)任務(wù)7.3燃料電池電動(dòng)汽車典型車型任務(wù)一燃料電池電動(dòng)汽車概述學(xué)習(xí)目標(biāo)1.理解燃料電池汽車的基本概念，熟悉燃料電池的工作原理；2.了解燃料電池的類型；3.了解燃料電池汽車的優(yōu)缺點(diǎn)?！窘ㄗh完成本任務(wù)的時(shí)間為2課時(shí)】任務(wù)描述圖7-1本田CLARITY資訊分析燃料電池汽車是利用燃料電池，將燃料中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能來(lái)進(jìn)行動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的汽車。燃料電池汽車使用的燃料主要包括氫、甲醇、汽油、柴油等，國(guó)際上普遍采用的是高能量密度的液態(tài)氫。其電池能量不是經(jīng)過(guò)燃料的燃燒產(chǎn)生的，而是通過(guò)氫氣和氧氣的化學(xué)作用直接生成電能的。燃料電池的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程不會(huì)產(chǎn)生有害物質(zhì)，所以燃料電池汽車是無(wú)污染汽車，而且燃料電池的能量轉(zhuǎn)換效率比內(nèi)燃機(jī)要高2~3倍，因此從能源的利用和環(huán)境保護(hù)方面，燃料電池汽車是一種理想的車輛。與傳統(tǒng)汽車相比，燃料電池汽車的優(yōu)勢(shì)在于：能量轉(zhuǎn)換效率高，零排放或近似零排放，減少了傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油泄漏帶來(lái)的水污染，降低了溫室氣體的排放，提高了燃油經(jīng)濟(jì)性，運(yùn)行平穩(wěn)、低噪聲。主要缺陷在于：燃料電池汽車的制造成本和使用成本較高，儲(chǔ)存燃料的裝置復(fù)雜、笨重，汽車的起動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)，如以氫氣為燃料的燃料電池汽車起動(dòng)時(shí)間一般需要3min，系統(tǒng)的抗振能力還有待進(jìn)一步加強(qiáng)。資訊分析活動(dòng)1.燃料電池電動(dòng)汽車的特點(diǎn)燃料電池汽車是指以氫氣、甲醇等為燃料，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流，依靠電機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車。其核心部件是燃料電池，燃料電池是一種能夠持續(xù)通過(guò)發(fā)生在陽(yáng)極和陰極的氧化還原反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的能量轉(zhuǎn)換裝置。燃料電池與常規(guī)電池的區(qū)別在于，它工作時(shí)需要連續(xù)不斷地向電池內(nèi)輸入燃料和氧化劑，只要持續(xù)供應(yīng)，燃料電池就會(huì)不斷提供電能。燃料電池的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程不會(huì)產(chǎn)生有害產(chǎn)物，從能源的利用和環(huán)境保護(hù)方面，燃料電池汽車是一種理想的車輛。燃料電池電動(dòng)汽車實(shí)質(zhì)上是電動(dòng)汽車的一種，在車身、動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等方面，它與普通電動(dòng)汽車基本相同，主要區(qū)別在于動(dòng)力電池的工作原理不同。一般來(lái)說(shuō)，燃料電池是通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，電化學(xué)反應(yīng)所需的還原劑一般采用氫氣，氧化劑則采用氧氣。燃料電池汽車的氫燃料能通過(guò)幾種途徑得到。有些車輛直接攜帶著純氫燃料，另外一些車輛有可能裝有燃料重整器，能將烴類燃料轉(zhuǎn)化為富氫氣體。而單個(gè)的燃料電池必須結(jié)合成燃料電池組，以便獲得必需的動(dòng)力，滿足車輛使用的要求。1.燃料電池電動(dòng)汽車的特點(diǎn)燃料電池電動(dòng)汽車（Fuel

CellElectricVehicle，F(xiàn)CEV）采用燃料電池作為動(dòng)力源。相比于內(nèi)燃機(jī)汽車，燃料電池電動(dòng)汽車主要有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）直接燃料電池電動(dòng)汽車直接燃料電池電動(dòng)汽車的燃料主要是純氫，也可以用甲醇等燃料。采用純氫作燃料的燃料電池電動(dòng)汽車，其氫燃料的儲(chǔ)存方式有壓縮氫氣、液態(tài)氫和合金（碳納米管）吸附氫等幾種。（2）重整燃料電池電動(dòng)汽車重整燃料電池電動(dòng)汽車的燃料主要有汽油、天然氣、甲醇、甲烷、液化石油氣等。重整燃料電池電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)要比氫燃料電池電動(dòng)汽車復(fù)雜得多。比如，甲醇重整燃料電池電動(dòng)汽車需要對(duì)甲醇進(jìn)行200℃左右的加熱以分解出氫，汽油重整燃料電池電動(dòng)汽車也需要對(duì)汽油進(jìn)行1000℃左右的加熱以分解出氫。無(wú)論采用什么燃料，重整燃料電池電動(dòng)汽車都需設(shè)置重整裝置，將其他燃料轉(zhuǎn)化為燃料電池所需的氫。圖7-2燃料電池與內(nèi)燃機(jī)效率對(duì)比直接以純氫為燃料的燃料電池電動(dòng)汽車對(duì)儲(chǔ)氫裝置的要求較高。但與重整燃料電池電動(dòng)汽車相比，直接燃料電池電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量輕、能量效率高、成本低。因此，目前的燃料電池電動(dòng)汽車采用重整技術(shù)的相對(duì)較少，大都以純氫為車載氫源。（1）燃料電池的能量轉(zhuǎn)換效率極高。因燃料直接通過(guò)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能，無(wú)熱能轉(zhuǎn)換過(guò)程，故不受卡諾循環(huán)的限制，能量轉(zhuǎn)換效率高，實(shí)際能量轉(zhuǎn)換效率高達(dá)50%~70%。（2）零排放或近似零排放。當(dāng)燃料電池使用氫燃料時(shí)，其排放的是水，無(wú)污染；當(dāng)使用甲醇、汽油等其他燃料時(shí)，排放的CO比汽油車少1/2。（3）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行平穩(wěn)。燃料電池堆可由若干個(gè)單個(gè)電池串聯(lián)或并聯(lián)而成，可根據(jù)質(zhì)量分配均衡和空間有效利用的原則，機(jī)動(dòng)靈活地進(jìn)行配置。（4）燃料電池?zé)o運(yùn)動(dòng)部件，振動(dòng)小、噪聲低，零部件對(duì)機(jī)械加工精度要求不高。雖然氫燃料電池汽車在環(huán)保方面有很大的優(yōu)勢(shì)，但是它還處于發(fā)展的初級(jí)階段。限制其發(fā)展的主要因素有以下幾點(diǎn)。（1）生產(chǎn)成本高。目前，不論是液態(tài)氫、氣態(tài)氫、儲(chǔ)氫金屬儲(chǔ)存的氫，還有碳水化合物經(jīng)過(guò)重整后轉(zhuǎn)換的氫，都是燃料電池的唯一燃料。氫氣的產(chǎn)生、儲(chǔ)存、保管、運(yùn)輸和灌裝或重整，都比較復(fù)雜，對(duì)安全性要求很高。燃料電池的生產(chǎn)、運(yùn)輸、儲(chǔ)存等成本較高。（2）使用配套不足。由于氫燃料的生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)榷即嬖谝欢ǖ陌踩[患，因此加氫站等基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施建設(shè)相對(duì)落后，這制約著燃料電池汽車的推廣。（3）需要配備輔助電池系統(tǒng)。燃料電池可以持續(xù)發(fā)電，但不能充電和回收再生制動(dòng)的反饋能量。通常在燃料電池汽車上須增加輔助電池，來(lái)儲(chǔ)存燃料電池富裕的電能和在燃料電池汽車減速時(shí)接受再生制動(dòng)時(shí)的能量。2.國(guó)外燃料電池電動(dòng)汽車的發(fā)展情況美國(guó)通用汽車公司在1968年生產(chǎn)出了世界上第一輛以燃料電池為動(dòng)力源的電動(dòng)汽車。該燃料電池電動(dòng)汽車由廂式貨車改裝而成，裝載了最大功率為150kW的燃料電池系統(tǒng)，燃料采用低溫冷藏的液態(tài)氫，汽車的續(xù)駛里程達(dá)到了200km。由于復(fù)雜的燃料電池結(jié)構(gòu)龐大，幾乎占去了車內(nèi)所有的空間，加上當(dāng)時(shí)人們的環(huán)境保護(hù)意識(shí)遠(yuǎn)不如現(xiàn)在深刻，能源供需矛盾也沒有現(xiàn)在這樣突出，故未繼續(xù)進(jìn)行該燃料電池電動(dòng)汽車的后續(xù)開發(fā)工作。20世紀(jì)90年代，燃料電池電動(dòng)汽車技術(shù)開始受到人們空前的關(guān)注。這是因?yàn)槿剂想姵仉妱?dòng)汽車的低排放和高效的燃料利用率，對(duì)解決汽車環(huán)境污染和緩解能源短缺問(wèn)題十分有效。世界主要汽車生產(chǎn)大國(guó)的政府紛紛制定相關(guān)的政策，投入大量的人力、物力研究和開發(fā)燃料電池電動(dòng)汽車，并取得了一系列的成果?，F(xiàn)列舉幾個(gè)典型實(shí)例來(lái)說(shuō)明國(guó)外燃料電池電動(dòng)汽車的發(fā)展概況。1993年，加拿大Ballard公司研制出了以質(zhì)子交換膜燃料電池為動(dòng)力的燃料電池公共汽車，其燃料電池的功率為105kW，可載客20人。1994年，當(dāng)時(shí)的克萊斯勒公司推出了NECARI（NewElectricCarI）燃料電池轎車，該車采用Ballard公司生產(chǎn)的質(zhì)子交換膜燃料電池組，功率達(dá)50kw，所用燃料為壓縮氫氣。1999年，重組后的戴姆勒-克萊斯勒公司研制出了第四代燃料電池車VECAR4，這種5座轎車最高時(shí)速可達(dá)145km/h。2000年，美國(guó)通用汽車公司成功推出了“氫動(dòng)一號(hào)”氫燃料電動(dòng)汽車，該車采用液態(tài)氫為燃料，最高車速可達(dá)140km/h，一次加氫續(xù)駛里程為400km?！皻鋭?dòng)一號(hào)”的誕生標(biāo)志著燃料電池電動(dòng)汽車已經(jīng)從研制向批量化生產(chǎn)邁出了重要一步。2001年，日本豐田汽車公司推出了FCHV-3運(yùn)動(dòng)型多功能汽車（SUV）。該車采用燃料電池+鎳氫蓄電池的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)形式，燃料電池由豐田公司自己開發(fā)，功率為90kW。2001年6月，豐田汽車公司又推出了FCHV-4型燃料電池電動(dòng)汽車，動(dòng)力驅(qū)動(dòng)形式與FCHV-3一樣，采用高壓氫為燃料，電動(dòng)機(jī)為80永磁同步電動(dòng)機(jī)，一次充氫可續(xù)駛250km以上。2002年，美國(guó)通用汽車公司又推出了Hy-wire燃料電池電動(dòng)汽車。該車燃料電池的功率為94kW（連續(xù)）和129kW（峰值），工作電壓為125~200V，最高車速達(dá)160km/h。3.國(guó)內(nèi)燃料電池電動(dòng)汽車的發(fā)展情況從20世紀(jì)50年代開始，我國(guó)就進(jìn)行燃料電池相關(guān)技術(shù)的研究。但直到20世紀(jì)90年代，全球環(huán)境署支持在中國(guó)進(jìn)行燃料電池公共汽車示范，國(guó)內(nèi)才對(duì)其產(chǎn)生濃厚興趣。從那時(shí)起，我國(guó)在此方面有了很大進(jìn)步，并開展了富有成效的燃料電池及燃料電池電動(dòng)汽車的研究。1998年，清華大學(xué)與北京世紀(jì)富原燃料電池公司合作研制出我國(guó)第一輛PEM-PC型8座小型電動(dòng)車。該車裝用5kW燃料電池，時(shí)速為20km/h，一次加氫可行駛80km。2008年奧運(yùn)期間，我國(guó)自主研發(fā)的20輛氫燃料電池轎車完成了首次規(guī)?；痉哆\(yùn)行，用我國(guó)的燃料電池電動(dòng)汽車組成的綠色環(huán)保車隊(duì)接送參賽人員。上汽、同濟(jì)大學(xué)等研究開發(fā)了三代“超越”系列燃料電池轎車動(dòng)力系統(tǒng)平臺(tái)和示范車。北京清能華通科技發(fā)展有限公司與清華大學(xué)等共同研發(fā)出了“清能1號(hào)”燃料電池城市客車。東風(fēng)、長(zhǎng)安、奇瑞等汽車公司也競(jìng)相開發(fā)出了混合動(dòng)力汽車性能樣車。這些均表明我國(guó)也同樣十分關(guān)注燃料電池電動(dòng)汽車，并且燃料電池電動(dòng)汽車技術(shù)水平也已接近或達(dá)到國(guó)外先進(jìn)水平。因?yàn)槿剂想姵仉妱?dòng)汽車的價(jià)格高，再加上儲(chǔ)氫和運(yùn)氫的安全性、高效性等還存在著問(wèn)題，所以燃料電池電動(dòng)汽車的產(chǎn)業(yè)化尚需時(shí)日。燃料電池電動(dòng)汽車無(wú)須依賴蓄電池技術(shù)性能的完善，更具有環(huán)保、節(jié)能的優(yōu)勢(shì)，已成為全世界新能源汽車開發(fā)的熱點(diǎn)，且世界各國(guó)不斷地開發(fā)出不同結(jié)構(gòu)的燃料電池電動(dòng)汽車。1.按有無(wú)蓄能裝置分類根據(jù)燃料電池電動(dòng)汽車是否配備蓄能裝置，可把燃料電池電動(dòng)汽車分為純?nèi)剂想姵仉妱?dòng)汽車和混合型燃料電池電動(dòng)汽車兩大類。（1）純?nèi)剂想姵仉妱?dòng)汽車純?nèi)剂想姵仉妱?dòng)汽車的燃料電池是電動(dòng)汽車上電能的唯一來(lái)源。這種類型的燃料電池電動(dòng)汽車，要求燃料電池的功率大，并且無(wú)法回收汽車制動(dòng)能量。因此，純?nèi)剂想姵仉妱?dòng)汽車目前應(yīng)用較少。（2）混合型燃料電池電動(dòng)汽車混合型燃料電池電動(dòng)汽車上除燃料電池外，還同時(shí)配備了蓄能裝置（如蓄電池、超級(jí)電容或飛輪電池等），如圖5.2所示。由于蓄能裝置可協(xié)助供電，因而可減小燃料電池的功率，且蓄能裝置還可用于汽車制動(dòng)時(shí)的能量回收，所以可提高燃料電池電動(dòng)汽車的能量利用率。因此，燃料電池電動(dòng)汽車多采用混合型結(jié)構(gòu)?；顒?dòng)2.燃料電池電動(dòng)汽車的類型2.按燃料電池與蓄電池的結(jié)構(gòu)關(guān)系分類根據(jù)混合型燃料電池電動(dòng)汽車中燃料電池和蓄電池的電路結(jié)構(gòu)，可將混合型燃料電池電動(dòng)汽車分為串聯(lián)式和并聯(lián)式兩種，如圖所示。（1）串聯(lián)式燃料電池電動(dòng)汽車串聯(lián)式燃料電池電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)如圖7-3（a）所示。其燃料電池相當(dāng)于車載發(fā)電裝置，通過(guò)DC/DC轉(zhuǎn)換器進(jìn)行電壓變換后對(duì)蓄電池充電，再由蓄電池向電動(dòng)機(jī)提供驅(qū)動(dòng)車輛的全部電力。串聯(lián)式燃料電池電動(dòng)汽車的特點(diǎn)與普通的串聯(lián)混合動(dòng)力電動(dòng)車相似。其優(yōu)點(diǎn)是可采用小功率的燃料電池，但要求蓄電池的容量和功率要足夠大，且燃料電池發(fā)出的電能需要經(jīng)過(guò)蓄電池的電化學(xué)轉(zhuǎn)換過(guò)程，從中有能量的轉(zhuǎn)換損失。目前，串聯(lián)式燃料電池電動(dòng)汽車較為少見。（2）并聯(lián)式燃料電池電動(dòng)汽車并聯(lián)式燃料電池電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)如圖7-3（b）所示。它由燃料電池和蓄電池共同向電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力。根據(jù)燃料電池與蓄電池能量大小的配置不同，又可將其分為大燃料電池型和小燃料電池型兩種電動(dòng)汽車。大燃料電池電動(dòng)汽車主要由燃料電池提供電力，蓄電池的容量較小，只是在電動(dòng)汽車起步、加速、爬坡等行駛工況時(shí)協(xié)助供電，并在車輛減速與制動(dòng)時(shí)進(jìn)行能量回收。小燃料電池電動(dòng)汽車則必須采用大容量的蓄電池，由蓄電池提供主要的電力，而燃料電池只是協(xié)助供電。并聯(lián)式是目前燃料電池電動(dòng)汽車采用較多的形式。3.按提供的燃料不同分類根據(jù)燃料電池所提供的燃料不同，燃料電池電動(dòng)汽車又可分為直接燃料電池電動(dòng)汽車和重整燃料電池電動(dòng)汽車兩大類。計(jì)劃決策查詢本田CLARITY和豐田Mirai車身尺寸，完成下表填寫1.燃料電池汽車是指以________、________等為燃料，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流，依靠電機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車。其核心部件是________，燃料電池一種能夠持續(xù)通過(guò)發(fā)生在陽(yáng)極和陰極的氧化還原反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的能量轉(zhuǎn)換裝置。燃料電池與常規(guī)電池的區(qū)別在于________________________________。2.燃料電池由陽(yáng)極、陰極和離子導(dǎo)電的電解質(zhì)構(gòu)成，其工作原理與普通電化學(xué)電池類似________________________________。燃料電池的基本組成有：電極、電解質(zhì)、燃料和催化劑。與傳統(tǒng)汽車相比，燃料電池汽車具備________、________、________、________等優(yōu)點(diǎn)。任務(wù)二燃料電池電動(dòng)汽車結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解燃料電池汽車的結(jié)構(gòu)類型；2.理解燃料電池汽車的工作原理及總體結(jié)構(gòu)；3.理解燃料電池系統(tǒng)的功能組成；4.了解燃料電池汽車的關(guān)鍵技術(shù)?！窘ㄗh完成本任務(wù)的時(shí)間為2課時(shí)】任務(wù)描述圖7-4燃料電池電動(dòng)汽車結(jié)構(gòu)布局計(jì)劃決策本田CLARITY和豐田Mirai電池汽車參數(shù)對(duì)比1.燃料電池汽車的動(dòng)力電控系統(tǒng)主要由燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)、蓄電池管理系統(tǒng)、動(dòng)力控制系統(tǒng)及整車控制系統(tǒng)組成。其中，燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)的主要功能是_______________________；蓄電池管理系統(tǒng)的作用是________________________；整車控制系統(tǒng)的作用是_____________________________。2.燃料電池的關(guān)鍵技術(shù)有哪些？查閱相關(guān)資料，介紹一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展。任務(wù)三燃料電池電動(dòng)汽車典型車型學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解本田CLARITY結(jié)構(gòu)?！窘ㄗh完成本任務(wù)的時(shí)間為2課時(shí)】任務(wù)描述圖7-8本田CLARITY資訊分析本田早在1999年的東京車展展示了名為FCX的燃料電池車，并于1999年-2001年期間推出多次的試驗(yàn)車進(jìn)行測(cè)試，為量產(chǎn)作出準(zhǔn)備。2002年FCX就以3門車型在羊國(guó)加州和日本進(jìn)行租國(guó)內(nèi)品牌再落后談本田CLARITY燃料電池車售式發(fā)售。這一干也定巴養(yǎng)工第一部官方認(rèn)證的燃料電池車。2005年更有私人購(gòu)買了FCX。到了2008年，本田為FCX升級(jí)為下一代車型，并命名為FCXClarity，最大續(xù)航里程為372公里。同時(shí)也將市場(chǎng)拓展至歐洲地區(qū)。好景不長(zhǎng)，由于全球加氫站過(guò)少，第二代FCXClarity更多只是服務(wù)于政府機(jī)關(guān)，產(chǎn)量并不高，并與2014年停產(chǎn)。然而，在停產(chǎn)第二代FCXClarity的不久，日本政府卻放寬氫燃料電池車的規(guī)范，同時(shí)有相關(guān)推動(dòng)下一代新能源車政策。從混合動(dòng)力逐步向氫燃料電池發(fā)展，由政府主導(dǎo)建設(shè)加氫站?？墒沁@次本田稍微失去算盤，第二代FCX結(jié)束生產(chǎn)，第三代卻未能跟上，被豐田以500km續(xù)航的MIRAI所超越。對(duì)此本田當(dāng)然不甘示弱，加快進(jìn)程FCV車型，并且CLARITYFUELCELL今年3月10日開始租售。資訊分析活動(dòng)1.本田CLARITYFUELCELL燃料電池電動(dòng)汽車CLARITYFUELCELL從功能布置上并沒有與其他三廂車有明顯區(qū)別。長(zhǎng)車頭里面布置燃料電池反應(yīng)堆代替了發(fā)動(dòng)機(jī)的位置。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)則采用130kW的電機(jī)作為主要驅(qū)動(dòng)，相當(dāng)于2.4L自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)的水平。CLARITYFUELCELL與別的主機(jī)廠不同的是，其采用專門的電動(dòng)車和混合動(dòng)力平臺(tái)，車架從車頭一直連至車尾的一體式結(jié)構(gòu)，留有空間布置動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)和唱德甄導(dǎo)唑畢連于長(zhǎng)寬高為4915/1875/1480mm，軸距為2750mm。在機(jī)艙位置布置了燃料電池組反應(yīng)堆，整個(gè)電池堆體積減少了33%，輸出功率從原來(lái)的1.9kWL提升至3.1kW/L，總功率達(dá)到103KW。電機(jī)方面功率達(dá)到130kW，最大轉(zhuǎn)矩300N·m，動(dòng)力數(shù)據(jù)上比豐田MiramuurCust燃料電池車都要高。CLARITYFUELCELL的燃料電池組布置在傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)，鋰電池也僅是布置車輛底盤下方。兩個(gè)儲(chǔ)氫罐分別布置在后排座椅下方以及后方，最大儲(chǔ)氫量為141L，約為5.0kg，在JC08模式下可行駛750km?；顒?dòng)1.本田CLARITYFUELCELL燃料電池電動(dòng)汽車CLARITYFUELCELL從功能布置上并沒有與其他三廂車有明顯區(qū)別。長(zhǎng)車頭里面布置燃料電池反應(yīng)堆代替了發(fā)動(dòng)機(jī)的位置。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)則采用130kW的電機(jī)作為主要驅(qū)動(dòng)，相當(dāng)于2.4L自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)的水平。CLARITYFUELCELL與別的主機(jī)廠不同的是，其采用專門的電動(dòng)車和混合動(dòng)力平臺(tái)，車架從車頭一直連至車尾的一體式結(jié)構(gòu)，留有空間布置動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)和唱德甄導(dǎo)唑畢連于長(zhǎng)寬高為4915/1875/1480mm，軸距為2750mm。在機(jī)艙位置布置了燃料電池組反應(yīng)堆，整個(gè)電池堆體積減少了33%，輸出功率從原來(lái)的1.9kWL提升至3.1kW/L，總功率達(dá)到103KW。電機(jī)方面功率達(dá)到130kW，最大轉(zhuǎn)矩300N·m，動(dòng)力數(shù)據(jù)上比豐田MiramuurCust燃料電池車都要高。CLARITYFUELCELL的燃料電池組布置在傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)，鋰電池也僅是布置車輛底盤下方。兩個(gè)儲(chǔ)氫罐分別布置在后排座椅下方以及后方，最大儲(chǔ)氫量為141L，約為5.0kg，在JC08模式下可行駛750km。燃料電池組和電機(jī)為一體式布置。燃料電池組主要分為反應(yīng)部分、供氫部分以及供空氣部分。整體結(jié)構(gòu)尺寸如同2.0L的發(fā)動(dòng)機(jī)，如圖7-10。燃料電池單元主要由膜電極組件和氣體流路構(gòu)成。膜電極組件由電解質(zhì)層、催化劑層、氣體擴(kuò)散層，以及氫氣和空氣的流路組成。其中氣體擴(kuò)散層中碳紙采用東麗公司提供的碳纖維材料，其具有非連續(xù)的碳纖維按隨機(jī)方向排列，耐久性及氣體擴(kuò)散性出色。同時(shí)燃料電池單元里改進(jìn)了氫氣和空氣的流動(dòng)方向。燃料電池單元為了提高效率防止被誰(shuí)堵塞，改進(jìn)了氫和空氣的流動(dòng)方向，使生成的水在電池單元內(nèi)循環(huán)。提高反應(yīng)效率，是輸出功率密度提高了50%，使體積減少20%。一大一小的儲(chǔ)氫罐布置后排座椅的下方和后部。最多可儲(chǔ)存141L，約5.0kg的氫燃料。整體的儲(chǔ)存壓力為70MPa。其材質(zhì)采用東麗的高強(qiáng)度碳纖維作為內(nèi)襯。儲(chǔ)氫罐固定在后懸架之上，有獨(dú)立的架子固定保護(hù)同時(shí)縱向有縱梁的保