燃料電池汽車氫能系統(tǒng)評價及北京案例分析

【摘要】： 氫能系統(tǒng)是一種極具潛力的未來的能源系統(tǒng)，氫能技術(shù)與氫能系統(tǒng)應(yīng)用的發(fā)展迫切需要開展與氫能系統(tǒng)評價相關(guān)的研究。燃料電池汽車的出現(xiàn)為氫能應(yīng)用于交通領(lǐng)域提供了技術(shù)平臺，論文針對這種具體的氫能系統(tǒng)進(jìn)行了全面的評價。 論文首先從宏觀角度分析我國應(yīng)該采取的燃料電池汽車氫能系統(tǒng)發(fā)展戰(zhàn)略；然后從微觀角度運(yùn)用生命周期評價方法對一個假想的，卻極有可能在未來實(shí)施的燃料電池汽車氫能系統(tǒng)案例的所有可行方案從能源、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)三方面進(jìn)行評價，選出最優(yōu)方案并討論改進(jìn)方向；最后對燃料電池汽車氫能系統(tǒng)的安全性進(jìn)行評價并總結(jié)現(xiàn)有工作中存在的問題，展望氫能系統(tǒng)評價的發(fā)展方向。 論文的主要結(jié)論是：⑴對于不同時間段和地域，結(jié)合其不同的能源結(jié)構(gòu)、技術(shù)經(jīng)濟(jì)、資源和污染等情況，我國應(yīng)該制定不同的燃料電池汽車氫能系統(tǒng)方案。這一工作應(yīng)在燃料電池汽車氫能系統(tǒng)發(fā)展時空矩陣的指導(dǎo)下有計劃、有步驟地完成；⑵燃料電池汽車在我國最早實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的時間是2008年（奧運(yùn)會），地點(diǎn)是北京，車型是燃料電池公共汽車。針對這一案例，綜合考慮燃料電池汽車氫能系統(tǒng)“從井口到車輪”全生命周期的能源利用效率、環(huán)境影響和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，最佳的方案是：在集中制氫廠采用天然氣蒸汽重整制氫，用汽車將裝有氫氣的高壓氣瓶輸運(yùn)到氫氣加注站，加注給以氫氣為燃料的燃料電池公共汽車。 論文包括宏觀和微觀兩個層次，貫穿全生命周期的思想，兼顧能源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和安全性四個方面，首次在國內(nèi)建立了完整的燃料電池汽車氫能系統(tǒng)評價體系，推動了氫能系統(tǒng)評價工作在我國的深入進(jìn)行，并為我國發(fā)展燃料電池汽車提供了有價值的參考。 【關(guān)鍵詞】：氫能系統(tǒng) 燃料電池汽車 生命周期評價
【學(xué)位授予單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2003
【分類號】：U473
【目錄】：

• 中文摘要5-6
• Abstract（英文摘要）6-8
• 目錄8-10
• 第一章 引言10-16
• 1．1 課題目的和意義10-11
• 1．2 國際國內(nèi)研究狀況和進(jìn)展11-15
• 1．2．1 美國的氫能研究12-14
• 1．2．2 我國的氫能研究14-15
• 1．3 論文各部分的主要內(nèi)容15-16
• 第二章 我國燃料電池汽車氫能系統(tǒng)的發(fā)展戰(zhàn)略16-24
• 2．1 我國燃料電池汽車氫能系統(tǒng)發(fā)展的時空矩陣16-19
• 2．2 燃料電池汽車氫能系統(tǒng)在我國的前景19-24
• 2．2．1 煤炭資源19-20
• 2．2．2 天然氣資源20-21
• 2．2．3 石油資源21
• 2．2．4 水能資源21-22
• 2．2．5 可再生資源22-24
• 第三章 燃料電池汽車氫能系統(tǒng)北京案例分析24-103
• 3．1 生命周期評價（LCA）24-27
• 3．1．1 概念和方法24-25
• 3．1．2 技術(shù)框架25-26
• 3．1．3 生命周期評價方法的推廣26-27
• 3．2 北京案例分析27-103
• 3．2．1 案例選擇27
• 3．2．2 方案設(shè)計27-28
• 3．2．3 目標(biāo)定義28
• 3．2．4 范圍界定28-32
• 3．2．5 清單分析方法32
• 3．2．6 清單建立過程32-71
• 3．2．7 影響評價71-89
• 3．2．8 改善評價89-100
• 3．2．9 主要結(jié)論100-103
• 第四章 氫能和燃料電池汽車氫能系統(tǒng)的安全性103-114
• 4．1 氫能的安全性103-110
• 4．1．1 泄漏性103-105
• 4．1．2 氫脆105
• 4．1．3 擴(kuò)散性105-106
• 4．1．4 可燃性106-108
• 4．1．5 爆炸性108-110
• 4．2 燃料電池汽車氫能系統(tǒng)的安全性110-114
• 4．2．1 可能發(fā)生的安全問題110-112
• 4．2．2 燃料電池汽車氫能系統(tǒng)的相對安全性112-114
• 第五章 問題和展望114-116
• 5．1 現(xiàn)有工作的主要問題114
• 5．2 氫能系統(tǒng)評價的發(fā)展方向114-116
• 結(jié)論116-117
• 參考文獻(xiàn)117-120
• 致謝、聲明120-121
• 附錄 北京案例11種方案的工況、設(shè)備、物耗、能耗、污染物排放和成本清單121-147
• 個人簡歷、在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文147-148

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燃料電池汽車研究現(xiàn)狀和發(fā)展前景    何仁;

70 MPa車用輕質(zhì)高壓儲氫容器自增強(qiáng)理論建模    開方明;鄭津洋;劉鵬飛;陳瑞;李磊;

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氫燃料電池技術(shù)及其在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀    孫逢春;孫立清;白文杰;

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燃料電池汽車貯氫方案的安全性與實(shí)用性比較    李強(qiáng);楊健慧;李青;張亮;汪玲;

燃料電池汽車用DC/DC變換器試驗(yàn)方法的研究    姚勇濤;伍理勛;李曉光;郭淑英;孔繁虹;張逸成;

燃料電池汽車氫能源發(fā)展趨勢與基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃    楊健慧;李強(qiáng);潘勤彥;李青;張亮;汪玲;

通用堅(jiān)持認(rèn)為：2010年能大批量生產(chǎn)燃料電池汽車    王 林

燃料電池汽車專利布局與競爭態(tài)勢    魏衍亮

世界燃料電池汽車推廣狀況    李永鈞

我國燃料電池汽車研發(fā)正趕超國際水平    肖汶

燃料電池汽車將成為世界汽車工業(yè)新的競爭焦點(diǎn)    趙英

燃料電池汽車正向我們駛來    毛黎

日本決定大力普及燃料電池    王大軍

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燃料電池汽車商業(yè)化前景不樂觀    倪維斗 朱家璉

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基于人—車閉環(huán)系統(tǒng)的燃料電池汽車正向仿真研究    周曉暉

燃料電池汽車余熱驅(qū)動的活性炭—甲醇吸附式制冷系統(tǒng)的研究    楊培志

二甲醚重整制氫催化反應(yīng)過程的研究    馮冬梅

獨(dú)立的太陽能燃料電池聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制設(shè)計與仿真研究    李煒

納米構(gòu)筑Ni-ZrO_2催化劑催化乙醇蒸汽重整制氫    李水榮

基于信號處理的氫燃料發(fā)動機(jī)優(yōu)化控制    王麗君

天然氣制乙炔工藝的氫能利用與多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)    王志方

太陽能光合細(xì)菌連續(xù)制氫試驗(yàn)系統(tǒng)研究    李剛

乙醇型發(fā)酵群落分析及產(chǎn)乙醇桿菌功能基因表達(dá)研究    趙鑫

等離子體還原制備炭載材料的研究    王召

燃料電池汽車氫能系統(tǒng)評價及北京案例分析    馮文

我國燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)政策研究    王夢簡

燃料電池汽車動力參數(shù)匹配與試驗(yàn)技術(shù)研究    黃先國

燃料電池汽車氫氣消耗量檢測方法研究    張宇飛

基于ARM的燃料電池汽車儀表系統(tǒng)設(shè)計    阮波

燃料電池客車鎳氫動力電池組管理系統(tǒng)的研究    葛少偉

燃料電池汽車熱管理系統(tǒng)分析與優(yōu)化    王路飛

燃料電池汽車多能源系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計和控制    郭晉晟

燃料電池汽車異步電機(jī)控制方法的研究    吳加加

北京清華新能源汽車工程中心發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃研究    潘一川