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1、附件4：华南理工大学广州学院本科生毕业设计（论文）开题报告论文题目 燃料电池氢气的制取、储存及安全管理研究班 级 级 车辆工程二班 姓 名 吴雄辉 学 号 30816509 指导教师 吴杰 填表日期 2月26日 二一二 年 二月说 明1 毕业设计的开题报告是保证毕业设计质量的一个重要环节，为规范毕业设计的开题报告，特印发此表。2 学生应在开题报告前，通过调研和资料搜集，主动与指导教师讨论，在指导教师的指导下，完成开题报告。3 此表一式三份，一份交系装入毕业设计（论文）档案袋，一份交指导教师，一份学生自存。4 选题需经基层教学单位（专业）讨论审核、系主管教学主任批准、报教务处备案, 方可正式进入
2、下一步毕业设计（论文）阶段。姓 名吴雄辉开题时间学 制本科四年专 业车辆工程指导教师(导师组长)吴杰论文题目：燃料电池氢气的制取、储存及安全管理研究开题报告内容：1 论文选题的背景与意义当前，能源和环境问题正成为制约各国经济持续发展的重要因素。作为世界上仅次于石油化工的第二大产业 汽车工业也因此在悄然发生改变，一种以氢气为燃料的燃料电池汽车正成为该行业的发展方向，从而备受世界各国政府及产业界的高度重视。传统的汽车以汽油、柴油等为燃料，不仅消耗了大量的石油资源，而且汽车尾气中所含的碳氧化合物、氮氧化物和一氧化碳等对大气环境也造成了严重的污染。以氢气为燃料的燃料电池汽车改变了这种现状。氢气是一种高
3、效、清洁的能源，它可由水中制取，资源丰富；其燃烧热值高，燃烧产物也是水，是世界上最干净的能源，而且还可循环利用，是一种理想的传统能源替代物。因此，这种以氢气为能源的燃料电池车具有高能效、零排放的特点，使其成为新一代汽车的发展方向。然而，氢气是一种易燃易爆气体，在应用燃料电池的同时如何做好储存和管理安全及防火、防爆工作也成为该项新技术推广是否成功的一个重要方面。对此，笔者从储存和管理安全、防火防爆的角度，就氢能源及燃料电池汽车的发展现状、火灾危险性方面进行了阐述，提出了应采取的措施及对策。2 工作任务分析将氢气冷却至240C以下，再经过加压，氢就变成一种无色的液体。液态氢是火箭、火车、飞机、轮船
4、、汽车等的极佳燃料。用作汽车燃料时，110 km 只需消耗5 kg氢气，基本上是传统汽车使用汽油量的13。就氢气的能效而言，其不仅有放热效率高、清洁、可以循环使用等优点，而且其质量轻、密度小，便于运送和携带，容易储藏，与难储存的电相比，优越性更为显著。它的用途也极为广泛，不但能燃烧生热，而且还可以产生化学能，并作为吸热的工质等。传统的制氢方法有电解水制氢及高压、高温制氢，都需要消耗大量的电能和煤或天然气，消耗的能量比燃烧这种燃料所产生的能量还要多。这种昂贵的代价使其只适用于专门用途，如推进太空火箭或在航天器中维持燃料电池。经过多年的研究，科研人员已寻找出两种较为方便的制氢方法：一是光电化学电池
5、分解水制氢，该方法利用太阳光照射到半导体氧化钛表面时产生的电流使水分解，产生氢气，有效率达12 ；二是生物制氢，通过人工模仿植物光合作用分解水制取氢气，其转化效率高达75。此外，还可利用微生物产生氢气。这些方法解了过去制氢技术中所需的昂贵代价，使之有可能成为一种能广泛应用的新能源。但氢的密度很低、体积大，要缩小体积，需在一252的极低温和高压下进行，仅此一项作业就要消耗大量的能源。因此，在研制用氢作燃料的汽车和飞机的过程中，开发、运输和储存氢气的技术也还有待进一步解决。3 方案拟定与分析燃料电池汽车技术与传统汽车、纯电动汽车技术相比，具有效率高、续驶里程长、绿色环保、过载能力强、低噪音及设计方
6、便灵活等优点。目前车用燃料电池的燃料来源主要有两种，一是直接用氢，二是车载制氢技术。因这两种方法存在诸多不同的技术路线，因此，什么样的氢能源最适合用于燃料电池汽车的问题一直以来都是争论的焦点。国外部分国家采用直接用氢技术，其氢气存储压力可高达70 MPa；也有的采用车载制氢技术。在我国，以同济大学和清华大学为主与相关汽车厂合作研制出的完全自主知识产权的、具有电氢混合动力系统特点的“超越系列”燃料电池轿车也是采用直接用氢技术，这些车辆参加了北京奥运会的示范运行，上海世博会期间，除了6辆燃料电池公共汽车外，还有100辆燃料电池观光车和90辆燃料电池轿车一起投入示范运行，这是中国最大规模的燃料电池汽
7、车集中示范，其示范规模和示范周期在全球范围也是名列前茅的。此外，氢燃料电池汽车的研发也得到了世界能源公司和气体公司的支持。能源企业投入巨额资金主要进行加氢设施相关技术开发和示范。如林德公司在欧洲燃料电池和氢能经济平台年会上宣称将在德国的氢能环形公路上建立40座加氢站，公路将逐渐扩展至欧洲其他20个城市，并达到10 000 km 的长度。为了保障燃料电池汽车在上海世博会期间的示范运行，在世博园区附近建设了一座新的固定加氢站和两个移动加氢站，从而在上海建成了由两个固定加氢站和两个移动加氢站组成的全国首个氢基础设施网络。4 论文的实施计划起止时间具体项目计划预期进展1月收集相关资料、论文、书籍，对资
8、料进行分类，对项目进行分析完成项目的大纲等，对项目的整个框架有个大致的了解2月对资料进行深入理解，并完成一定数量的书籍论文的阅读、分析文章的观点和思想，完成开题报告完成开题报告3月至4月中利用UG对变速器的零件进行建模，并进行装配，最后对变速器的机构进行运动仿真。基于UG对A43D变速器进行运动分析与仿真，完成辛普森式自动变速器运动仿真的研究4月中至5月开始撰写论文完成普森式自动变速器运动仿真论文的书写.5对论文进行修整，完成答辩完成论文的答辩指导教师（导师组）意见：签 名： 3月11 日审查小组意见：审查小组负责人（签 名）： 年3 月 14 日备注：1、 要有5篇以上相关文章的阅读量。2、 理、工科开题报告撰写要求在1500字左右，人文社科开题报告在2500字左右，包括论文选题的背景和意义、工作任务分析、调研报告、方案拟定与分析、毕业论文撰写提纲及实施计划、文献综述（理、工科可不提交文献综述）等。3、 电脑打印，用A4纸，页边距左边3.2cm，右边2.54cm,上下边距2.54cm，在左边装订；内容为小四号宋体，行距为固定值20磅。4、 文献综述（按文献综述格式打印）附在开题报告后面一起装订。
