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新能源車輛燃料電池-動(dòng)力系統(tǒng)是當(dāng)今世界汽車行業(yè)發(fā)展的動(dòng)力引擎，發(fā)展新能源車輛燃料電池-動(dòng)力系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)極為迫切。燃料電池系統(tǒng)和高效能量系統(tǒng)是新能源車輛替代傳統(tǒng)車輛的重要標(biāo)志。燃料電池與動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)是新能源車輛的核心技術(shù)之一，高效的燃料電池技術(shù)與安全的動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)構(gòu)成新能源車輛發(fā)展的雙引擎。
2019 年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予鋰離子電池領(lǐng)域的3 位科學(xué)家，使新能源領(lǐng)域的科技工作者受到鼓舞。隨著智能網(wǎng)聯(lián)車輛能量安全、電池、電制動(dòng)、電驅(qū)動(dòng)、電轉(zhuǎn)向與電控等技術(shù)的迅猛發(fā)展，新能源車輛的推廣與普及率得到顯著提升。為適應(yīng)新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新設(shè)計(jì)、新應(yīng)用的發(fā)展需求，特編寫此書。本書是根據(jù)筆者近年在新能源車輛燃料電池與能源技術(shù)方面的積累，系統(tǒng)凝練和歸納而撰寫成的學(xué)術(shù)著作。書中不僅有新能源車輛燃料電池與動(dòng)力系統(tǒng)的新理論、新方法、新技術(shù)和新思路等，還充分融入國(guó)內(nèi)外該領(lǐng)域研究的亮點(diǎn)成果。本書主要內(nèi)容包括新能源車輛燃料電池理論、動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法、燃料電池-動(dòng)力系統(tǒng)仿真技術(shù)和智能網(wǎng)聯(lián)應(yīng)用技術(shù)等。本書在介紹新能源車輛燃料電池系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，充分闡述了燃料電池與動(dòng)力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理論、仿真方法和應(yīng)用技術(shù)。在內(nèi)容上突出工業(yè)背景、實(shí)用性、新思路、新設(shè)計(jì)和新穎性，力求對(duì)讀者有所啟迪和幫助。
本書由北京理工大學(xué)李永和清華大學(xué)宋健編著。書中研究的內(nèi)容得到了汽車安全與節(jié)能國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金和北京理工大學(xué)科研項(xiàng)目（ 202020141344A，GZ2017015105，201720141052，201720141103，201720141104，20160141090）的資助，在此表示感謝。
本書中引用的文獻(xiàn)、報(bào)告等盡可能列在參考文獻(xiàn)中，但由于工作量大及作者不詳，在此對(duì)沒(méi)有說(shuō)明的文獻(xiàn)作者表示歉意和感謝。
由于筆者水平有限，書中難免有疏漏之處，歡迎讀者不吝指正。

編著者
2023年谷雨于北京理工大學(xué)良鄉(xiāng)校區(qū)北湖之畔

第1章　緒論
1.1　能源科學(xué)與新能源技術(shù)的發(fā)展沿革 001
1.2　氫能產(chǎn)業(yè)鏈 007
1.3　制氫技術(shù) 010
1.3.1　制氫技術(shù)比較 010
1.3.2　典型制氫技術(shù) 012
1.3.3　不同電解水制氫技術(shù)原理對(duì)比 017
1.3.4　不同電解水制氫技術(shù)對(duì)比 020
1.4　氫氣輸送技術(shù) 022
1.5　儲(chǔ)運(yùn)氫技術(shù) 023
1.5.1　物理儲(chǔ)運(yùn)氫 024
1.5.2　化學(xué)儲(chǔ)運(yùn)氫 025
1.5.3　氫能產(chǎn)業(yè)趨勢(shì) 026
1.5.4　氫氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)分析 026
1.5.5　儲(chǔ)氫復(fù)合材料 027
1.6　氫能運(yùn)用技術(shù) 030
1.7　燃料電池技術(shù)具體應(yīng)用 035

第2章　新能源車輛氫燃料電池宏細(xì)觀理論
2.1　氫燃料電池車輛發(fā)展契機(jī) 049
2.2　燃料電池車輛發(fā)展趨勢(shì) 053
2.3　氫燃料電池工作原理 060
2.4　燃料電池產(chǎn)學(xué)研融合發(fā)展 066
2.5　燃料電池宏細(xì)觀結(jié)構(gòu) 071
2.6　介孔材料 080
2.7　核殼結(jié)構(gòu) 082
2.8　非均質(zhì)納米晶結(jié)構(gòu)分析 090
2.9　氫燃料電池能源在新能源車輛中的具體應(yīng)用 092
2.10　趨勢(shì)與展望 103

第3章　新能源車輛動(dòng)力電池梯度結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1　動(dòng)力電池的核殼-濃度梯度-復(fù)合納米正極結(jié)構(gòu) 108
3.2　動(dòng)力電池負(fù)極納米梯度結(jié)構(gòu) 113
3.3　L-i O2 電池納米梯度技術(shù) 116
3.3.1　鋰-空氣電池反應(yīng)機(jī)理 116
3.3.2　鋰-空氣電池的厚電極設(shè)計(jì) 118
3.4　梯度結(jié)構(gòu)電池儲(chǔ)能技術(shù) 120
3.5　動(dòng)力電池的電芯一致性 122

第4章　新能源車輛動(dòng)力電池納米結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.1　動(dòng)力電池納米結(jié)構(gòu)電極 132
4.2　納米電催化劑力學(xué)-化學(xué)耦合機(jī)制 139
4.3　納米電池失效分析與控制策略 141
4.4　納米動(dòng)力電池綜合性能分析 142
4.5　納米電池SEI 膜 145
4.6　新能源車輛納米電池技術(shù)展望 147

第5章　新能源車輛動(dòng)力穩(wěn)定-變速系統(tǒng)解耦控制策略
5.1　EDWCS 制動(dòng)系統(tǒng)解耦模型 152
5.2　基于駕駛員意圖的穩(wěn)定控制實(shí)驗(yàn) 157
5.3　基于自動(dòng)駕駛的穩(wěn)定控制實(shí)驗(yàn) 159
5.4　自動(dòng)駕駛模式與駕駛員模式下制動(dòng)控制的對(duì)標(biāo)實(shí)驗(yàn) 160
5.5　新能源車輛變速系統(tǒng)解耦模型、功能需求分析與硬件開發(fā) 162
5.6　變速控制系統(tǒng)的軟件開發(fā) 165
5.7　電動(dòng)車輛變速系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能測(cè)試 167

第6章　新能源車輛動(dòng)力系統(tǒng)轉(zhuǎn)向設(shè)計(jì)與控制
6.1　新能源車輛原地轉(zhuǎn)向分析 179
6.2　新能源車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模型 182
6.3　轉(zhuǎn)向系統(tǒng)穩(wěn)定性與可行性 183
6.4　數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)硬件與微控制器（MCU）設(shè)計(jì) 186
6.5　轉(zhuǎn)向動(dòng)力學(xué)計(jì)算仿真 194

第7章　基于電機(jī)調(diào)節(jié)的離合器到離合器換擋控制策略
7.1　換擋原理 200
7.2　正扭矩?fù)Q擋控制策略 205
7.3　負(fù)扭矩?fù)Q擋過(guò)程控制策略 209
7.4　實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 218

第8章　基于換擋品質(zhì)的制動(dòng)器動(dòng)態(tài)建模及力矩特性
8.1　制動(dòng)器影響AMT 換擋品質(zhì) 225
8.1.1　換擋品質(zhì)的評(píng)價(jià)指標(biāo) 225
8.1.2　制動(dòng)器的力矩優(yōu)化 226
8.2　制動(dòng)帶的選型及其執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 229
8.2.1　制動(dòng)帶的選型 229
8.2.2　制動(dòng)帶執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 229
8.3　制動(dòng)器模型 233
8.4　動(dòng)力學(xué)仿真計(jì)算 237

參考文獻(xiàn)

附錄A　新能源車輛動(dòng)力電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)

附錄B　新能源車輛智能網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)

附錄C　燃料電池-動(dòng)力系統(tǒng)及其在燃料電池車輛上的應(yīng)用

附錄D　燃料電池車輛線控邏輯結(jié)構(gòu)

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