硼氢化钠储氢系统与高压压缩储氢罐对燃料电池汽车性能的对比研究

摘要整理

燃料电池汽车（FCV）因具有环保无污染、无噪音、降低石油依赖等优势，已成为多国推广的重点。氢气储存装置的选择是制约FCV发展的关键问题。目前商用FCV主要采用700 bar高压压缩储氢罐，但其存在压缩过程能耗高、复合材料储罐制造成本高等问题。硼化合物作为储氢材料具有优势，可在常温常压下通过水解反应产生氢气。本研究对比了700 bar压缩储氢罐与硼氢化钠（NaBH₄）储氢系统在乘用车燃料电池汽车中的应用效果，重点评估两种储氢方案对车辆续航里程的影响。通过车辆动力学分析确定车辆功率需求，建立了FCV能量储存与转换系统的MATLAB/Simulink仿真模型，耦合各子系统的建模方程。采用新欧洲驾驶循环（NEDC）工况和加速工况进行仿真验证。结果表明，NaBH₄储氢系统相比高压压缩储氢罐的续航里程提高了4.42%，表明硼氢化钠储氢系统在FCV应用中具有更好的能量利用效率和经济性，为新型储氢技术在燃料电池汽车中的应用提供了参考。

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