燃料电池和燃料电池车发展历程及技术现状 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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衣宝廉 等 著

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• 新能源汽车
• 氢能源
• 能源技术
• 汽车工程
• 可再生能源
• 电化学
• 技术发展
• 产业趋势

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030572486

版次：31

商品编码：12355631

包装：平装

开本：32开

出版时间：2018-05-01

页数：268

正文语种：中文

内容简介

本书选取作者近十几年在国内期刊和各种媒体发表的相关科技论文及报道。科技论文介绍了燃料电池和燃料电池车的关键材料、部件、电堆和电池系统的技术现状和主要发展方向，特别是燃料电池电堆衰减机理与抑制衰减的对策，燃料电池车用发动机现状、主要特点和发展方向。媒体报道回答了关于当前燃料电池和燃料电池车发展的各种问题，以推动燃料电池和燃料电池车的商业化。

《新能源汽车的未来：不止于电池》 本书并非聚焦于特定的燃料电池或其在汽车领域的应用，而是以更宏观的视角，深入探讨了新能源汽车产业发展的多元化趋势及其对未来交通格局的深远影响。我们认识到，电动化浪潮固然席卷全球，但新能源汽车的定义与发展潜力远不止于此。本书将带领读者穿梭于不同技术路径的精彩画卷，一同审视那些正在塑造和重塑我们出行方式的创新力量。 第一章：电动化之外的多重路径 本章将首先勾勒出当前新能源汽车领域的全景图，强调电动汽车（EVs）作为主流，但并非唯一的解决方案。我们将探讨其他正在蓄势待发的技术，例如氢能技术的潜力和挑战，包括不同形式的制氢（绿氢、蓝氢、灰氢）及其供应链的考量。此外，还会提及混合动力技术（HEVs, PHEVs）在过渡时期的重要作用，以及它们如何通过结合传统内燃机与电动机的优势，满足不同用户的需求。本书将详细分析这些技术路线在能源效率、续航里程、基础设施建设、成本控制以及环境影响等方面的差异和协同效应，为读者构建一个清晰的技术认知框架。 第二章：智能网联：重塑驾驶体验 新能源汽车的崛起与智能网联技术的深度融合密不可分。本章将重点关注“第三空间”——智能座舱的进化，探讨车载信息娱乐系统、人机交互界面（HMI）、语音助手以及个性化服务如何从简单的功能配置，演变为真正理解和预测用户需求的智能伴侣。我们还将深入分析自动驾驶技术的发展现状与未来趋势，从L2级别的辅助驾驶到L4、L5级别的完全自动驾驶，分析感知、决策、执行等核心技术的演进，以及其对交通安全、效率和可达性的潜在革命性影响。此外，本书还将探讨V2X（Vehicle-to-Everything）通信技术，包括V2V（车与车）、V2I（车与基础设施）、V2P（车与行人）等，如何实现车辆与周围环境的信息互联，从而提升交通流畅度、减少拥堵，并为自动驾驶提供坚实的技术支撑。 第三章：可持续的生命周期：从生产到回收 新能源汽车的“绿色”属性，不仅体现在使用阶段的零排放，更在于其整个生命周期的可持续性。本章将剖析新能源汽车产业链的各个环节，从电池原材料的开采与加工，到整车的生产制造，再到报废后的回收与再利用。我们将深入探讨如何降低生产过程中的碳排放，推广使用可再生能源，以及创新性的材料科学如何助力更轻量化、更环保的汽车设计。本书将特别关注动力电池的回收与梯次利用，分析其技术瓶颈、经济可行性以及政策法规的推动作用，旨在展示如何构建一个真正循环经济的新能源汽车生态系统。 第四章：政策驱动与市场变革 技术创新离不开政策的引导和市场的推动。本章将审视全球各国在发展新能源汽车方面所采取的政策策略，包括补贴政策、税收优惠、碳排放标准、充电基础设施建设规划等。我们将分析不同政策模式的有效性及其对市场格局的影响，探讨消费者偏好、企业战略以及新兴商业模式（如共享出行、订阅服务）如何共同塑造新能源汽车市场的未来。本书还将展望新能源汽车对城市规划、能源结构乃至社会经济发展带来的潜在机遇与挑战。 第五章：未来交通的展望 在本书的结尾，我们将汇聚前文所述的各项技术与趋势，描绘未来交通的宏伟蓝图。我们将在能源多元化、高度智能化、共享化和个性化的多维空间中，探索不同技术路径的融合与协同。本书将探讨城市交通如何从传统的“点对点”模式，转向更高效、更绿色、更人性化的整体出行解决方案。我们也将审视新能源汽车在推动社会公平、提升居民生活品质以及应对气候变化等宏观议题中所扮演的关键角色。 《新能源汽车的未来：不止于电池》旨在为读者提供一个全面、深入且富有前瞻性的视角，理解新能源汽车产业的丰富内涵与无限可能。我们相信，对多元化技术路径的深入理解，对智能化、可持续性发展的持续追求，以及对政策市场协同的敏锐洞察，将共同引领我们走向一个更加清洁、高效、智能的美好出行时代。

评分☆☆☆☆☆

我特别欣赏这本书的叙事方式，它不仅仅是技术信息的堆砌，更像是一部关于人类智慧和勇气的史诗。作者在描述技术发展的同时，巧妙地融入了大量的人物故事和时代背景。我能够清晰地感受到，在每一个关键的技术节点上，总有一些充满激情和智慧的个体，他们克服了重重困难，推动了整个领域的进步。书中对于一些关键性突破的描述，例如，在早期，如何克服氢气和氧气在电极上直接反应的缓慢速度，以及如何设计高效的电解质来加速质子传输，这些过程都被描绘得跌宕起伏，充满了戏剧性。我甚至能从中了解到，一些技术难题的解决，并非来自理论上的灵光一闪，而是无数次失败实验后的经验总结，是团队协作和坚持不懈的成果。作者在描述这些故事时，并没有刻意夸张，而是用一种客观而富有感染力的笔触，展现了科学探索的艰辛与乐趣。我甚至能从中了解到，一些曾经被认为是“死胡同”的技术路线，最终因为新的材料或新的理论的出现，而焕发了生机。这种对“人”的关注，让这本书显得格外有温度，它让我看到了，技术的发展，归根结底，是人的故事。

评分☆☆☆☆☆

这本书在梳理燃料电池发展历程时，采用了非常独特的叙事视角，不仅仅是线性的时间轴，而是将技术发展与重大历史事件、社会思潮紧密结合。我尤其被书中关于20世纪中后期，全球能源危机如何催生了对新能源技术的广泛关注，以及当时科研人员在有限资源下进行探索的精神所打动。书中对不同国家和地区在燃料电池研发上的投入和策略，以及由此产生的技术路线差异，都进行了深入的分析。例如，书中详细阐述了美国在PEMFC技术上的先发优势，以及欧洲在SOFC技术上的侧重，和日本在燃料电池汽车推广上的决心。我甚至从中了解到了一些“技术转移”和“知识产权”的复杂故事，不同国家和企业之间的合作与竞争，如何塑造了全球燃料电池产业的格局。书中还对燃料电池技术的“产业化瓶颈”进行了深刻的剖析，例如，成本过高、基础设施不完善、市场接受度低等等，这些问题是如何在不同的历史时期，被以不同的方式来解决或缓解。我甚至从中看到了一些“历史的轮回”，曾经的挑战，在新的技术发展和市场环境下，又以新的形式重新出现。

评分☆☆☆☆☆

这本书在探讨燃料电池的“未来”时，表现出了极大的前瞻性和深度。作者并没有给出简单而乐观的预测，而是从技术、经济、环境以及政策等多个维度，对燃料电池的未来发展进行了全面而理性的分析。我尤其对书中关于“氢能经济”的构想和挑战的论述印象深刻。作者详细阐述了如何构建一个可持续的氢能供应链，包括绿氢、蓝氢和灰氢的生产方式，以及氢气的储存、运输和使用环节面临的机遇和挑战。书中对不同地区在发展氢能产业方面的政策导向和市场潜力也进行了对比分析，让我看到了全球氢能发展的不同路径和竞争态势。我甚至从中了解到了一些“颠覆性技术”的潜在影响，例如，新型储氢材料的突破，或者电解槽效率的进一步提升，都可能对整个氢能产业的格局产生重大影响。书中对环境影响的分析也相当到位，不仅仅是关注零排放的优势，还深入探讨了氢能全生命周期的碳排放和资源消耗问题，这让我对“绿色能源”有了更辩证的认识。我甚至从中看到了一些“黑天鹅”事件的可能性，例如，地缘政治的变动，或者重大技术事故的发生，都可能对氢能产业的发展带来不确定性。

评分☆☆☆☆☆

这本书在技术细节的描绘上，堪称详尽入微。我尤其对书中关于燃料电池堆核心部件——电极和隔膜——的材料科学和制造工艺的论述感到惊叹。作者并没有简单地列出材料名称，而是深入探讨了不同材料的微观结构、表面形貌如何影响其电化学性能，以及它们在长期运行中的稳定性问题。例如，书中对于质子交换膜（PEM）的结构，包括其链段排列、交联密度以及吸水性对质子传导效率的影响，都进行了详细的阐述。我甚至能从中了解到，为何某些材料在高温高湿环境下容易发生降解，以及科学家们是如何通过引入新型聚合物材料，例如全氟磺酸树脂（PFSA），来提高其稳定性的。在电极部分，书中对催化剂层中的纳米颗粒分散、孔隙结构设计以及与气体扩散层（GDL）的界面结合，都进行了深入的分析。作者通过引用大量的微观形貌图和电化学测试数据，展现了这些微观层面的优化如何直接转化为宏观的电池性能提升。我甚至从中了解到了一些“专利大战”的细节，不同公司在催化剂配方、隔膜制备工艺上的创新和竞争。这本书让我看到了，在看似简单的燃料电池背后，隐藏着如此复杂而精密的材料科学和工程技术。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构非常清晰，逻辑性极强，仿佛是一条精心铺设的轨道，将读者从最初的模糊概念引导至对核心技术的深入理解。我特别喜欢书中对不同类型燃料电池的分类和阐述方式。作者没有一概而论，而是逐一细致地介绍了质子交换膜燃料电池（PEMFC）、固体氧化物燃料电池（SOFC）、磷酸燃料电池（PAFC）等等，并清晰地解释了它们各自的工作原理、优缺点以及适用的应用场景。对于每一种电池类型，书中都提供了相当详尽的图示和模型，这对于我这样非技术背景的读者来说，是极其宝贵的。例如，在讲解SOFC时，作者不仅仅是描述其高温工作环境，还深入探讨了陶瓷电解质的微观结构如何影响离子传导效率，以及高温带来的材料选择和封装技术上的挑战。书中对这些挑战的分析，不仅仅是技术层面的，还包含了解决这些挑战的历史轨迹，以及不同研究团队为此付出的努力。我能感受到作者在梳理这些复杂技术时所付出的巨大心血，将枯燥的技术细节转化为引人入胜的故事。尤其让我印象深刻的是，书中在介绍PEMFC时，花费了大量的篇幅来讲述催化剂的发展历程，从最初的铂金催化剂，到后来为了降低成本而进行的各种铂合金化、无铂催化剂的研究，以及在纳米材料和催化剂载体设计上的创新。作者通过大量的案例和数据，展现了这一领域是如何通过无数次的实验和改进，才逐渐走向成熟。这种“追根溯源”式的叙述方式，让我对燃料电池技术的进步有了更宏观的认知，明白任何一项伟大的技术都不是一蹴而就的，而是无数个小小的突破累积而成。

评分☆☆☆☆☆

阅读过程中，我经常被书中那些精巧的图表和数据分析所吸引。作者似乎拥有一种魔力，能够将那些复杂的性能曲线、效率图表，以及不同材料的电化学阻抗谱，转化为易于理解的视觉语言。对于我而言，这些图表不仅仅是数据，更是技术的“体检报告”，清晰地揭示了燃料电池在不同运行状态下的“健康状况”。书中对影响燃料电池性能的关键因素，例如电解质的导电性、电极的催化活性、气体扩散层的质量传递效率等等，都进行了深入的剖析。我尤其对其中关于“过电位”的解释印象深刻，作者通过类比，将这个抽象的概念具体化，让我明白了为何电池在不同电流密度下会出现效率损失。而且，书中并没有停留在理论层面，而是结合了大量的实际测试数据，来验证这些理论模型的准确性。例如，在讨论不同电极材料对反应动力学的影响时，书中引用了多项实验数据，对比了不同纳米结构催化剂在不同温度和湿度下的交换电流密度，并给出了详细的图表分析。这让我看到了理论与实践如何紧密结合，推动着技术的发展。我还能从中感受到作者对数据背后故事的敏感，不仅仅是呈现数据，更是在解读数据，挖掘数据背后的技术瓶颈和潜在的解决方案。这种严谨的科学态度，让这本书充满了说服力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就给我一种沉静而深邃的感觉，淡雅的蓝色调和线条流畅的燃料电池图标，仿佛预示着即将展开一段关于能源革新的宏伟叙事。当我翻开第一页，文字的排版就显得相当用心，字里行间透露出一种严谨而不失流畅的叙事风格。作者似乎并没有急于抛出艰深的技术术语，而是从一个宏观的视角切入，娓娓道来燃料电池概念的萌芽，像是工业革命浪潮中一粒偶然落下的火种，在那个电气化初露锋芒的时代，它如何被少数先驱者所发现并孕育。书中对早期探索者的描述，那些在简陋实验室里，凭借着对未知的好奇和对未来能源的执着，一步步啃噬技术难题的科学家们，他们的故事被描绘得有血有肉，充满了那个时代特有的浪漫主义色彩。我尤其被书中关于19世纪末到20世纪初，一些关键性实验的细节所吸引。虽然我并非专业人士，但作者用通俗易懂的语言，将复杂的化学反应过程和物理原理，化作可以想象的画面，仿佛我正置身于那些尘封的历史现场，亲眼见证着这项革命性技术是如何从概念走向雏形。比如，文中对于“电解水制氢”这一基础原理的循序渐进的阐述，从最早的法拉第定律，到后来的电化学基础理论发展，再到将这些理论应用于实际的电池结构设计，每一个环节的过渡都做得非常自然，没有突兀感。而且，作者并没有简单罗列事实，而是穿插了大量的历史背景信息，例如当时全球的能源格局，社会对新型能源的期待，以及技术发展所面临的经济和政治阻力。这些内容使得我对燃料电池的诞生有了更深刻的理解，不仅仅是技术的进步，更是时代需求和社会发展的必然产物。甚至，我还能感受到作者在字里行间流露出的对那些被历史尘埃掩埋的早期创新者的深深敬意，这让阅读体验变得更加丰满和富有情感。

评分☆☆☆☆☆

这本书让我对燃料电池的应用领域有了非常广阔的认识。作者在描述了其在汽车领域的应用之后，并没有止步，而是将目光投向了更广阔的领域。我尤其对书中关于其在发电、备用电源、便携式电子设备以及特殊场景（如太空探索）应用的详细介绍感到着迷。书中对不同应用场景下，对燃料电池性能要求（例如功率密度、能量密度、启停速度、寿命以及工作环境的适应性）的差异进行了清晰的阐述。例如，在发电领域，书中详细分析了SOFC为何适合作为分布式发电和热电联供（CHP）的解决方案，以及其在高效率和低排放方面的优势。而在便携式电子设备领域，书中则讨论了PEMFC在小型化、轻量化以及快速充电方面的挑战和潜在解决方案。我甚至从中了解到了一些“跨界融合”的趋势，例如，将燃料电池与电池储能系统相结合，以实现更灵活和高效的能源管理。书中对这些不同应用的技术难点和解决方案的分析，都显得非常具体和深入。我甚至从中看到了，一些曾经被认为“小众”的应用，正因为燃料电池技术的进步，而逐渐显露出巨大的市场潜力。

评分☆☆☆☆☆

这本书让我对燃料电池在交通领域的应用前景有了全新的认识。作者并非仅仅停留在理论层面，而是将大量的篇幅聚焦于燃料电池汽车（FCV）的发展历程。从最早的概念验证车型，到如今一些商业化车型，书中详细记录了FCV在续航里程、加氢基础设施、成本控制以及冬季低温性能等方面的不断突破。我特别被书中关于早期FCV研发中的“拦路虎”的描述所打动，例如，早期的加氢站稀少，氢气储存技术的瓶颈，以及电池在极端温度下的性能衰减问题。作者通过引述当时的行业报告和技术文献，生动地展现了科学家和工程师们是如何一步步攻克这些看似无法逾越的障碍。书中对不同国家和地区在推广FCV方面的政策扶持和市场策略也进行了比较分析，让我看到了技术发展背后复杂的经济和政策博弈。例如，对不同国家在补贴氢燃料汽车、建设加氢站的投入进行了详细的对比，以及各国在氢能标准制定上的差异。我甚至从中了解到了一些鲜为人知的“技术竞赛”，例如，不同车企在电池堆设计上的差异化竞争，以及氢气储存方式的多元化探索。这本书让我明白，一项革命性的技术要想真正走进大众，不仅仅需要技术上的突破，还需要整个产业链条的协同发展，以及社会大众的接受度。

评分☆☆☆☆☆

这本书在技术层面的讲解，对于我这个非专业人士来说，既有挑战性，又充满惊喜。作者在解释复杂的电化学原理时，并没有回避，而是通过生动的类比和形象的比喻，将抽象的概念变得容易理解。例如，在讲解“欧姆内阻”时，作者将其比喻为水管中的摩擦力，越是狭窄或粗糙的水管，水流通过的阻力越大，以此来类比电流通过燃料电池内部电阻时的能量损失。我甚至能够通过书中的示意图，清晰地看到电流在电极、电解质和集流体中流动的路径，以及在这些路径上可能遇到的各种“阻碍”。而且，书中对不同损失机制的分解，例如活化极化、浓差极化和欧姆极化，都进行了细致的阐述，并给出了相应的数学模型和影响因素分析。这让我明白，为何燃料电池的效率并非100%，以及如何通过优化设计来减小这些损失。书中还引用了大量的实验数据，通过对比不同设计参数下的性能曲线，直观地展示了这些理论分析的实际意义。我甚至从中了解到了一些“工程妥协”的重要性，在追求最高效率的同时，还需要考虑成本、寿命和安全性等多种因素。