一、燃料電池客車的關鍵技術有哪些
燃料電池客車屬于電動客車,其關鍵技術也與普通電動客車的關鍵技術相同,主要是電池技術、電機技術、控制器技術三方面:
1、電池技術
電池是燃料電池汽車的動力源泉,也是一直制約燃料電池汽車發(fā)展的關鍵因素。燃料電池直接將燃料的化學能轉變?yōu)殡娔埽芰哭D變效率高,比能量和比功率都高,并且可以控制反應過程,能量轉化過程可以連續(xù)進行,因此是理想的汽車用電池還處于研制階段,一些關鍵技術還有待突破。
2、電機技術
電動汽車驅(qū)動電機是所有電動汽車必不可少的關鍵部件,使用較多的有直流有刷、永磁無刷、交流感應和開關磁阻4種電機。4種電機各有優(yōu)缺點,但是對于電動汽車而言,由于電能是由各類電池提供的,價格昂貴而彌足珍貴,所以使用相對效率最高的永磁無刷電機是較為合理的,它已被廣泛應用于功率小于100kW 的現(xiàn)代電動汽車上。

3、控制器技術
控制器技術的變速和方向變換是靠電動機調(diào)速控制裝置來完成的,其原理是通過控制電動機的電壓和電流來實現(xiàn)電動機的驅(qū)動轉矩和旋轉方向的控制。燃料電池客車應用較廣泛的是晶閘管斬波調(diào)速,通過均勻改變電機的端電壓,控制電機的電流,來實現(xiàn)電機的無級調(diào)速。
二、燃料電池客車技術要求
燃料電池客車是以燃料電池系統(tǒng)作為單一動力源或燃料電池系統(tǒng)與可充電儲能系統(tǒng)作為混合動力源或主動力源的客車,根據(jù)《燃料電池客車技術規(guī)范》(JT/T 1342-2020),燃料電池客車主要有以下技術要求:
1、一般要求
一般要求部分主要從環(huán)境適應、功能等方面規(guī)定燃料電池客車的基本要求。定義了燃料電池客車可適用的常規(guī)環(huán)境區(qū)域的溫度、濕度、氣壓和海拔等指標;同時針對寒冷地區(qū),特別強調(diào)了車輛需要做特殊防護措施,以確保燃料電池動力系統(tǒng)可以在正常狀態(tài)下運行。同時也強調(diào)了安裝車載終端的要求,并明確應符合GB/T 32960系列標準的要求。
2、性能要求
在性能要求部分,主要從動力性能,舒適性、續(xù)駛里程、EMC四個方面對燃料電池客車的性能提出要求。燃料電池客車應達到的加速性能(從0-50km/h的加速時間)應≤30s;爬坡性能根據(jù)車型不同有所不同,最大爬坡度分別應≥12%、15%;在40km/h等速工況時,應有大于300 km的續(xù)駛里程;另外,還規(guī)定了燃料電池系統(tǒng)的總額定功率與驅(qū)動電機的總額定功率比值不低于50%,且燃料電池系統(tǒng)額定功率不小于30kW;舒適性方面,主要考慮燃料電池系統(tǒng)在運行時空氣壓縮機和尾排系統(tǒng)的噪音對車內(nèi)噪音的影響。
3、安全要求
在整車安全要求部分,主要規(guī)定了燃料電池客車高壓警示標志要求、整車功能安全要求;另外,燃料電池系統(tǒng)部件在整車上安裝位置、結構防護要求及防護等級應不低IP67;燃料電池客車上應有預防氫燃料泄露技術要求及報警措施;并對氫氣加注安全做了明確的規(guī)定。
4、燃料電池系統(tǒng)要求
主要是對燃料電池系統(tǒng)的基本要求、燃料電池系統(tǒng)在整車上安裝使用的安全要求兩個方面,包括外形尺寸、結構安全、運行要求、機械物理特性、安全要求、電氣特性、故障防護等。
5、車載氫系統(tǒng)要求
燃料電池客車高壓儲氫系統(tǒng)的儲氫容器、儲氫裝置安裝結構及位置、氫燃料泄露防護和氫管路布置均有相關要求。