氢燃料电池在中轻卡上的应用

范小文

（陕西汽车集团有限责任公司，陕西 西安 710200）

新能源汽车

氢燃料电池在中轻卡上的应用

范小文

（陕西汽车集团有限责任公司，陕西 西安 710200）

∶燃料电池汽车作为新能源汽车三大技术路线之一，以其真正零排放、续驶里程长，具有最大的发展潜力。文章分析了基于当前氢燃料电池技术水平，如何优化匹配应用于中轻卡，并对几种技术方案进行了对比，阐述其优劣势。

∶氢燃料电池；中轻卡；续驶里程

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.09.005

CLC NO.: U473.2Document Code: AArticle ID: 1671-7988 (2016)09-13-02

引言

在刚发布的“中国制造2025”规划，明确了燃料电池汽车的战略目标，即第一，在关键材料零部件方面逐步实现国产化；第二，燃料电池和电堆整车性能逐步提升；第三，燃料电池汽车的运行规模要达到1000辆。

从商业化的进程看，以汽油机为代表的动力主流替代方案是锂离子电池或金属燃料电池；对柴油机的替代方案可能燃料电池更具优势。由于燃料电池技术门槛较高，以国内当前技术水平最现实的方案是，把燃料电池技术与其他应用，如锂电池进行组合，以减少燃料电池的功率，这或许是较快推动燃料电池汽车的商业化的最佳选择。纯电动汽车和燃料电池汽车，两者并不矛盾，而是相互补充，从使用成本角度来看，在短续驶里程情况下，纯电动会有优势，在长续驶里程情况下，燃料电池更具优势。

1、燃料电池在轻型卡上的应用分析

图1

该技术方案为，燃料电池+单向DC/DC组成的功率辅助单元和蓄电池组通过公共总线向驱动电动机供电。通过DC/DC变换器可直接调节燃料电池的输出特性，或间接调节蓄电池组的输出特性，使两者协调工作在最佳效率区。

能量型系统可装备大容量蓄电池作为动力源，减小燃料电池功率输出的波动，使其始终工作在高效率区域，减少耗氢量，延长使用寿命。

图2

1.1总体布置方案

整车总质量控制在7吨，定位为中轻卡，对各大总成在数模上进行了布置：

表1

图3

1.2续驶里程分析

整车计算的输入条件

表2

1.2.1续驶里程，双电池同时驱动（40km/h匀速）。

表3

1.2.2续驶里程，双电池同时驱动（城市工况）。

图3

表4

2、结论

锂电池电量不足时，由燃料电池单独供电，空载时整车需求功率约19kW，满载时整车需求约26kW。而燃料电池实际输出只有13kW，无法驱动整车以40km/h的速度行驶；同样锂电池与燃料电池同时放电时，才能驱动车辆按照市区循环工况工作，燃料电池单独工作时，车辆不能实现市区循环工况。

[1] 陈全世.先进电动汽车技术[M].北京:化学工业出版社,2007.

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The application of hydrogen fuel cells in light trucks

Fan Xiaowen

（Shaanxi Automobile Group Co., Ltd., Shaanxi Xi'an 710200）

Fuel cell vehicles as one of the three technical route of new energy vehicles, with its real travel distance zero emissions, and long, have the greatest potential for development. Analyzed in this paper based on the current hydrogen fuel cell technology, how to optimize the matching used in light trucks, and compares several technical schemes of its disadvantages.

Hydrogen fuel cells; light truck; Limited driving distance

∶U473.2

∶A

∶1671-7988 (2016)09-13-02

范小文（1981—），男，助理工程师，就职于陕西重型汽车有限公司，从事汽车研发。