汽车前沿技术科普系列--图说燃料电池汽车

1.从事燃料电池技术研究的高校教师主笔，内容条例清晰、层次分明、语言简练、图文并茂、重点突出、详略得当； 2.书中简化了冗长的理论分析和推导过程，强化了当前燃料电池汽车领域关注的概念、技术、原理层面上的介绍，更适合快速入门学习； 3.书中包含燃料电池技术、燃料电池汽车、氢能与氢气加注站、燃料电池汽车应用测评等章节，体系清晰、介绍详尽； 4.书中使用一些逻辑清晰、通俗易懂的图片对技术层面的知识进行表达和解释，使书本的可读性、趣味性更强。

2020年，我国明确提出了2030年实现“碳达峰”与2060年力争实现“碳中和”的目标，加快降低碳排放步伐，持续推进产业结构和能源结构调整，降低煤炭、石油等化石能源消费比例，提高可再生能源、氢能等清洁能源消费比重。由此可见，氢能将在我国“双碳”目标战略中发挥重要作用。
以氢气为能源、真正实现零排放的燃料电池汽车，一直被认为是解决当今交通、能源和环境问题的最佳方案之一，代表着汽车未来的发展方向。近年来，各国政府及国际汽车巨头都不断加大对燃料电池汽车的投入和布局，燃料电池汽车将进入高速发展阶段。
随着氢能技术的不断发展，氢能产业化进程加速推进，我国各地氢能、燃料电池示范推广项目逐步落地，燃料电池公共汽车和货车已经进入大众的生活，氢燃料电池轿车也已经市场化，然而民众对燃料电池汽车的了解却很少。
本书以燃料电池汽车为中心，采用通俗的语言和图文并茂的形式，解说燃料电池与燃料电池汽车的运行方式和特征，车用氢能相关知识，燃料电池汽车与其他新能源汽车的异同之处，以及其发展历程和趋势。希望本书能够加深读者对燃料电池汽车的理解，并对普及燃料电池汽车知识起到推动作用。
全书共5章，主要内容包括新能源汽车、燃料电池技术、燃料电池汽车、氢能与氢气加注站，以及燃料电池汽车应用评价与发展前景。
在本书编写过程中，参考了一些相关资料，在此谨向其作者表示感谢。
本书主要由王志成编写和统稿，顾毅恒负责书中图片的收集和编辑，张惠国负责电机电控部分的编写。
本书得到国家现代产业学院教材立项资助，并受到学院的全力支持，在此致谢。作者水平和知识面有限，不妥之处恳请读者评判指正。

编著者

本书从能源、环境与车辆的关系和新能源汽车的发展历程出发，以通俗的语言和图文并茂的形式系统地介绍了燃料电池技术、燃料电池汽车以及氢能和氢气加注站等方面的基础知识。通过本书，读者可对燃料电池及其在汽车方面的应用有全面的认识。全书力求做到选材新颖、层次分明、重点突出。全书分为5章，主要内容包括新能源汽车、燃料电池技术、燃料电池汽车、氢能与氢气加注站，以及燃料电池汽车应用评价与发展前景。
本书可作为高等院校新能源科学与工程及相关专业的参考书目，对从事燃料电池和新能源汽车应用研究的科技工程人员亦有参考价值，同时也可供新能源汽车技术入门者阅读。

第1章　新能源汽车 001
1.1　能源、环境与车辆排放 002
1.2　新能源汽车的发展进程 004
1.3　形形色色的新能源汽车 006
1.3.1　纯电动汽车 008
1.3.2　插电式混合动力汽车 009
1.3.3　燃料电池汽车 010
1.4　一种实现可持续发展的重要解决方案——燃料电池汽车  011

第2章　燃料电池技术 014
2.1　燃料电池的结构原理与特性 015
2.2　燃料电池的类型 019
2.2.1　质子交换膜燃料电池 020
2.2.2　直接甲醇燃料电池 035
2.2.3　固体氧化物燃料电池 037
2.2.4　碱性燃料电池 049
2.2.5　磷酸燃料电池 051
2.2.6　熔融碳酸盐燃料电池 052
2.3　燃料电池技术发展历程 054
2.4　燃料电池与锂电池的比较 055
2.4.1　能量密度比较 055
2.4.2　功率密度比较 057
2.4.3　安全性比较 057
2.4.4　成本比较 058

第3章　燃料电池汽车 060
3.1　燃料电池汽车工作原理 061
3.2　燃料电池汽车系统分解 061
3.2.1　动力系统 061
3.2.2　驱动系统 065
3.2.3　电子控制系统 069
3.2.4　燃料供应系统 070
3.2.5　安全系统 078
3.3　燃料电池汽车关键技术 081
3.3.1　电池技术 081
3.3.2　电机技术 082
3.3.3　电控技术 084
3.4　燃料电池汽车的类型 085
3.4.1　质子交换膜燃料电池汽车 086
3.4.2　固体氧化物燃料电池汽车 092

第4章　氢能与氢气加注站 096
4.1　氢的基本性质 097
4.2　氢气的制取 099
4.2.1　化石能源制氢 099
4.2.2　水电解制氢 108
4.2.3　生物质制氢 110
4.2.4　氮氢化合物制氢 115
4.2.5　硼氢化钠制氢 117
4.3　氢气的储存 119
4.3.1　高压气态储存 119
4.3.2　低温液态储存 121
4.3.3　金属氢化物储氢 123
4.3.4　新型碳材料储氢 127
4.3.5　有机液体氢化物储氢 131
4.3.6　其他储氢技术 132
4.4　氢气加注站 139
4.4.1　氢气加注站的组成与工作原理 139
4.4.2　全球氢气加注站的发展概况 144
4.5　氢能技术发展对燃料电池汽车的影响 145
4.5.1　制氢技术 145
4.5.2　储运技术 146
4.5.3　加氢技术 149

第5章　燃料电池汽车应用评价与发展前景 150
5.1　燃料电池汽车零部件与子系统标准 151
5.1.1　国际燃料电池相关标准发展情况 151
5.1.2　国内燃料电池相关标准发展情况 152
5.2　燃料电池汽车整车测评 153
5.2.1　燃料电池堆 153
5.2.2　燃料电池汽车 155
5.3　燃料电池汽车的发展前景与挑战 158

参考文献 160