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展的關鍵因素。燃料電池直接將燃料的化學能轉變為電能,能量轉變效率高,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電動機的驅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速,通過均勻改變電機的端電壓,控制電機的電流,來實現電機的無級調速。
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作為單一動力源或燃料電池系統與可充電儲能系統作為混合動力源或主動力源的客車,根據《燃料電池客車技術規范》(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境適應、功能等方面規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環境區域的溫度、濕度、氣壓和海拔等指標;同時針對寒冷地區,特別強調了車輛需要做特殊防護措施,以確保燃料電池動力系統可以在正常狀態下運行。同時也強調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的續駛里程;另外,還規定了燃料電池系統的總額定功率與驅動電機的總額定功率比值不低于50%,且燃料電池系統額定功率不小于30kW;舒適性方面,主要考慮燃料電池系統在運行時空氣壓縮機和尾排系統的噪音對車內噪音的影響。
3、安全要求
在整車安全要求部分,主要規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定。
4、燃料電池系統要求
主要是對燃料電池系統的基本要求、燃料電池系統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、車載氫系統要求
燃料電池客車高壓儲氫系統的儲氫容器、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。