1/8燃料电池工作原理电动汽车时代发表于2014-11-2706:52责编：王艳•分享到：燃料电池工作原理虽然燃料电池名字里面有''燃料〃字样，同时氢气也能够跟氧气在一起剧烈燃烧，但在燃料电池却不是利用燃烧来获取能量，而是利用氢气跟氧气化学反响过程中的电荷转移来形成电流的，这一过程最关键的技术就是利用特殊的“电解质薄膜〃将氢气拆分，整个过程可以理解成蚊子无法穿过纱窗，但是更小的灰尘却可以……电解质薄膜也是燃料电池领域最难被攻克的技术壁垒。丰田Mirais料电池堆栈结构图及主要参2/8附属组氢气再循环泵等其他附燃料电池堆燃料电池升压最大电压：相数：43/8固体高分子薄膜最高功率：114千瓦体积功率密度：3J加湿方式：燃料电池堆栈外部细节及主要参数燃料电池堆栈外部细节及主要参数因为氢分子体积小，可以透过薄膜的微小孔洞游离到对面去，但是在穿越孔洞的过程中，电子被从分子上剥离，只留下带正电的氢质子通过，氢质子被吸引到薄膜另一侧的电极与氧分子结合。电解质薄膜两侧的电极板将氢气拆分成氢离子〔正电〕和电子、将氧气拆分成氧离子〔负电〕和电子，电子在电极板之间形成电流，两个氢离子和一个氧离子结合成为纯水，是反响的废物。所以本质来讲，整个运行过程就是发电过程。因此Mirai是纯电动车，燃料电池堆栈代替的就是厚重且充电效率低下的锂离子电池组。4/8丰田2008年使用的燃料电池技术阻碍氧气向催化剂层扩散，降彳氐发电功率丰田2008年燃料电池通路过宽意味着水蒸气会有堆积的趋势氢氧化学反应产生的副产品水会在通路内堆积古阻碍氧气进入II\駄談性DiffusibleO阴极的创新采用了3D立体精微流道拉术,同时改善透气性和排水性能❷正极的创新电解辰薄膜被做得更薄、气体在扩散层的扩散性能提升.催化剂层处于“超激活"状态，显若提升电极咆应性能g反应中产生的水可烘適过3D宜体精微流道迅連排出防址堆积的水对氣气的进一步进入产生阻碍徹流進宾罠-■氧气空气流动，经过微说道,氧气与催化剂展接融气体护散层：低密度材料催化剂层；果用帕钻合金催化剂，活性提升IE倍电解J责薄睡导电性提升3倍厚度减小T/3新型高性能燃料电池Mirai所使用的燃料电池技术■'L1®r心;1.■45/86/87/85053.3.Z体积功率密度2.1.y沁年2002年0.丰田Mirai的燃料电池创新丰田Mirai搭载的燃料电池堆栈是由370片薄片燃料电池组成的，因此被称为“堆栈〃，一共可以输出114千瓦的发电功率。此前我们也分析了群众集团的燃料电池技术，结构根本类似。丰田的燃料电池堆栈经历了十几年的技术优化，形成了自己的特色结构，比方3D立体微流道技术，通过更好地排出副产物水，让更多空气流入，有效改善了发电效率。所以整个堆栈的发电效率到达了世界先进水平，到达了3.1千瓦/升,比2008年丰田的技术整整提升了2.2倍。Mirai燃料电池堆栈技术迭代：功率提升离质量体积减小第三代技术(Mirai)V述体积功率密度：3」千瓦/升质量功率密度°0.51.01.52.02.5Mirai燃料电池堆栈技术迭代由于燃料电池堆栈中每片电池发电的电压大约在0.6V-0.8V之间，整体也不会超过300V电压，所以为了更好驱动电动机，还需要安装一个升压器，将电压提升到650V。8/8丰田2008年的燃料电池技术「4千瓦/升（90千瓦/64升，108公丰田Mirai的燃料电池31千瓦/升（114千瓦/37升，56公200片x2列=400片电370Rxl列=370片电池Z2倍的提燃料电池迭代700个大气压下储存氢气了解氢气物理特性的人都清楚，氢气跟汽油不同，常温下氢气是气体，密度非常低并且非常难液化，常温下更是无法液化，所以氢气要平安储藏和运输并不容易。所以氢气无法像汽油那样直接注入普通油箱里。丰田设计了一大一小两个储氢罐，通过高压的方式尽可能多充入一些氢气。以目前的主流储存技术，丰田选用了700Mpa也就是700个大气压的高压储气罐，类似我们常见的“煤气罐〃，只不过罐体更厚重。两个储氢罐一共的容量是122.4升，采用700个大气压储存，也只能容纳约5公斤的氢气。所以实际上燃料的重量并不大，反而储氢罐特别笨重。借助碳纤维强化塑料（CFRP）来实现外壳的轻玻璃纤维强化塑料外使用压力70MJ制约池叶次气压）储存性能质虽百分比:；5.7wt%内部容积1224L（前60QL+后6Z4L）储...
