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推进技术2025年第11期:航空甲醇重整燃料电池混合动力系统性能分析与应用评估

来源:期刊VIP网 时间:


作者:李成杰;徐世依;王思博;秦江;魏立秋;

单位:哈尔滨工业大学能源科学与工程学院;

摘要:全电推进飞机是实现航空碳减排的技术途径之一,在飞机电力推进系统的设计过程中,通过综合性能优势和平衡劣势来实现电源的混合成为一种可行的解决方案。本文提出了一种航空甲醇重整燃料电池混合动力系统,构建了甲醇重整到燃料电池的能量梯级转化方案,建立了数学模型对混合动力系统的性能进行分析。考察了各种参数对系统性能的影响,包括重整温度、电流密度等,完成了混合动力系统在X-57飞机上的应用评估。结果表明,混合动力系统在设计工况的发电效率为40.33%,应用混合动力系统的X-57飞机的续航时间拓展到2.71 h,约是锂电池动力的4倍。使用绿色甲醇为燃料的动力系统全生命周期碳排放降低了65%以上。

关键词:甲醇;;高温质子交换膜燃料电池;;混合动力系统;;X-57飞机;;应用评估

基金资助:国家自然科学基金“叶企孙”科学基金(U2341276)~~