基于甲醇燃料的航空燃料电池内燃机混合动力系统性能分析

作者：李成杰; 王紫璇; 哈婵; 周兆洲; 秦江^*; 魏立秋

来源：推进技术, 2023, 1-12.

DOI：10.13675/j.cnki.tjjs.2211044

• 燃料电池
• 内燃机
• 混合动力系统
• 甲醇燃料
• 性能分析

为了实现航空碳减排的时代需求，亟需在航空燃料体系和航空动力系统方向实现技术革新。本文提出了基于甲醇燃料的航空燃料电池内燃机混合动力系统方案，甲醇通过机载在线催化重整制氢为燃料电池供氢，燃料电池和内燃机发出的电能带动电动螺旋桨进行工作。通过模块化建模方法和混合动力系统性能仿真分析，研究结果表明：混合动力系统的发电效率达到了55%，相比甲醇内燃机有了15%绝对值的效率提升，有助于降低燃料消耗。完成了混合动力系统性能参数影响规律分析。结果显示，混合动力系统的效率随着压比的增大而提高，随着燃料利用率的增大而呈现先增大后减小的效果。进行了混合动力系统的（火用）分析，结果显示，混合动力系统中（火用）效率最高的部件是燃料电池，（火用）损最大的部件是重整器。质量分析结果，表明混合动力系统的功率密度达到0.488kW/kg。

• 单位
  哈尔滨工业大学（深圳）; 哈尔滨工业大学