本书深入探讨了氢能载运工具的核心系统、建模与控制技术，全面介绍了氢能载运工具的核心技术体系及其在实际应用中的案例。书中不仅系统阐述了氢能载运工具的基本原理、核心系统及关键技术，还结合相关科研成果，介绍了氢能载运工具关键技术的研究进展与发展趋势。
本书主要面向氢能载运工具领域研究机构、研发企业的科研人员，以及高校汽车学院、能源学院氢能相关专业的研究生。本书既可以作为氢能载运工具研究的参考用书，也可作为学习氢能载运工具的入门级教材。无论是从事氢能载运工具研发的工程技术人员，还是对氢能交通工具感兴趣的学术研究人员，本书都将为他们提供宝贵的技术参考和实践经验。

前?言
第1篇　整机篇
第1章　氢能汽车2
1.1　氢能乘用车2
1.2　氢能商用车7
第2章　氢能机车12
第3章　氢能船舶16
3.1　水下氢能航行器16
3.2　水面氢能船舶18
第4章　氢能无人机22
4.1　低空氢能无人机22
4.2　中空氢能无人机25
4.3　高空氢能无人机27
第2篇　部件篇
第5章　燃料电池堆30
5.1　燃料电池堆概述30
5.2　膜电极34
5.3　质子交换膜39
5.4　催化剂44
5.5　气体扩散层51
5.6　双极板56
第6章　空气路子系统61
6.1　空气路子系统概述61
6.2　空气滤清器63
6.3　空气压缩机67
6.4　增湿器72
6.5　水气分离器77
6.6　消声器81
6.7　背压阀84
第7章　氢气路子系统90
7.1　氢气路子系统概述90
7.2　储氢瓶92
7.3　瓶口阀97
7.4　减压阀103
7.5　氢气比例阀109
7.6　氢气引射器114
7.7　氢气循环泵119
7.8　尾排阀125
第8章　冷却路子系统132
8.1　冷却路子系统概述132
8.2　节温器134
8.3　散热器及风扇139
8.4　去离子器144
8.5　水泵148
8.6　液液交换器154
第3篇　建模篇
第9章　燃料电池模型162
9.1　燃料电池空气模型162
9.2　燃料电池氢气模型164
9.3　燃料电池电压模型165
9.4　燃料电池发热模型167
9.5　燃料电池氢耗模型168
9.6　燃料电池功率模型168
第10章　空气供应系统模型169
10.1　空压机模型169
10.2　进气管路模型170
10.3　出气管路模型170
10.4　背压阀模型171
第11章　氢气供给子系统模型172
11.1　比例阀模型172
11.2　氢气循环泵模型173
11.3　尾排阀模型173
第12章　冷却子系统模型175
12.1　散热器模型175
12.2　节温器模型176
12.3　电动水泵模型176
12.4　液液交换器模型176
12.5　电加热器模型177
12.6　暖风芯体模型178
第4篇　控制篇
第13章　能量管理模块180
13.1　整车氢气消耗影响分析180
13.2　参数优化能量管理策略195
第14章　功率控制模块204
14.1　空气路子系统智能控制204
14.2　阴阳极压力差智能控制213
第15章　冷却控制模块223
15.1　冷却路子系统节能控制223
15.2　余热利用路子系统控制233
参考文献　244

随着全球能源结构转型和环保压力日益加剧，氢能作为一种清洁、可持续的能源，正成为未来交通领域的重点关注方向。与传统的燃油车辆及电动车辆相比，氢能载运工具使用氢气作为燃料，具有高效的能源利用率和低碳排放的特点。氢能载运工具适用于各种类型的交通工具，具有广泛的应用前景，能够满足不同领域的运输需求。然而，关于当前氢能载运工具的种类、发展历程、未来趋势、设计过程及运行控制等方面的系统性资料仍显不足。因此，出版一本系统介绍氢能载运工具建模与控制技术的专著显得尤为必要和及时。
氢能载运工具的研发涉及匹配设计、数学建模、控制策略等多个方面，是一个复杂的系统性工程，需要充分的理论支撑和丰富的实践经验。本书在总结作者团队多年研究成果的基础上，经过进一步理论化、系统化、规范化、实用化后编写而成。全书围绕氢能载运工具展开，共分为4篇、15章。
第1篇介绍了氢能在载运工具中的应用，重点讨论了氢能汽车、氢能机车、氢能船舶和氢能无人机的技术特点及发展趋势。第2篇深入探讨了氢能载运工具的核心零部件技术体系，包括燃料电池堆（电堆）、空气路子系统、氢气路子系统、冷却路子系统等。第3篇探讨了氢能载运工具的数学建模，详细介绍了燃料电池模型、空气供应系统模型、氢气供给子系统模型及冷却子系统模型的构建方法。第4篇着重分析了氢能载运工具的控制策略，涉及基于规则、优化及人工智能的能量管理策略，燃料电池系统的功率响应、压力智能控制与冷却控制等关键技术。
本书由王晶、李建威主编，胡东海、丁华、何仁参与编写；此外，郑鹏、程善、苏晴晴、王玉腾等人还为本书提供了数据支持并承担了校对工作，衷心感谢以上人员的辛勤付出与支持。
由于编者水平有限，书中难免存在不足之处，诚恳请广大读者提出宝贵意见和建议。

编　者