燃料電池運輸
① 馬斯克稱燃料電池是智商稅,燃料電池到底是不是智商稅
我覺得依照目前的科技水平,燃料電池確實有點交智商稅的嫌疑,因為燃料電池是將燃料的化學能量直接轉化為電能的化學裝置,也稱為電化學發電器。這個技術把其實說百里就是繼水電、熱能、原子能四大發電技術之後的第四大發電技術,其重要的意義就是對節能、保護生態環境具有顯著的效果。
燃料電池所需要高質量的密封的儲存設備,燃料單體的電池所產生的電壓只有1V左右,但是不同種類的燃料電池單體電池產生的電壓略有差異。通常根據使用電壓和電流的要求,在特殊的情況下我們會把多個單體電池組合成燃料電池發動機組來使用。組合時燃料單體電池之間的電極連接必須嚴格密封,這個學過電池正負極的都應該知道後果的。燃料電池的密封性需求非常嚴格。
因為密封不良的燃料電池會泄漏到燃料電池外,降低氫的利用率,嚴重影響燃料電池發動機的效率,造成氫燃燒事故。由於要求嚴格密封,燃料電池發動機的製造工藝復雜,給使用和維護帶來很多困難,而且保存不到還是容易發生爆炸的。
② 混合動力和燃料電池的車那種比較好
原理比較復雜 需要點耐心看看
混合動力
通常所說的混合動力一般是指油電混合動力,即燃料(汽油,柴油)和電能的混合。
混合動力汽車是有電動馬達作為發動機的輔助動力驅動汽車。
混合動力汽車的燃油經濟性能高,而且行駛性能優越,混合動力汽車的發動機要使用燃油,而且在起步、加速時,由於有電動馬達的輔助,所以可以降低油耗,簡單地說,就是與同樣大小的汽車相比,燃油費用更低。
而且,輔助發動機的電動馬達可以在啟動的瞬間產生強大的動力,因此,車主可以享受更強勁的起步、加速。同時,還能實現較高水平的燃油經濟性
混合動力汽車的種類目前主要有3種。
一種是以發動機為主動力,電動馬達作為輔助動力的「並聯方式」。這種方式主要以發動機驅動行駛,利用電動馬達所具有的再啟動時產生強大動力的特徵,在汽車起步、加速等發動機燃油消耗較大時,用電動馬達輔助驅動的方式來降低發動機的油耗。這種方式的結構比較簡單,只需要在汽車上增加電動馬達和電瓶。
另外一種是,在低速時只靠電動馬達驅動行駛,速度提高時發動機和電動馬達相配合驅動的「串聯、並聯方式」。啟動和低速時是只靠電動馬達驅動行駛,當速度提高時,由發動機和電動馬達共同高效地分擔動力,這種方式需要動力分擔裝置和發電機等,因此結構復雜。
還有一種是只用電動馬達驅動行駛的電動汽車「串聯方式」,發動機只作為動力源,汽車只靠電動馬達驅動行駛,驅動系統只是電動馬達,但因為同樣需要安裝燃料發動機,所以也是混合動力汽車的一種。
從對電能的依賴程度,混合動力可分為弱混合動力MILD HYBRID(也稱輕度混合動力,軟混合動力,微混合動力等),中度混合動力,重度混合動力FULL HYBRID(也稱全混合動力,強混合動力等),插電混合動力PLUG IN HYBRID
弱混常用BSG皮帶傳送啟動/發電技術,例如奇瑞A5的BSG款(電機10KW),通常節油10%以下,電機不直接參與驅動,主要用於啟動和回收制動能量。
中混常用ISG內置安裝曲軸啟動/發電技術,例如別克君越EcoHybrid(電機15KW),通常節油20%左右。
強混合動力代表產品為TOYOTA PRIUS(電機50KW),可節油40%。
插電混合動力,將提供更好的節油比例,但將消耗一定的電能,例如大眾高爾夫TwinDrive(電機130KW)的測試數據,每百公里8度電和2.5的油耗。
混合動力電動汽車的動力系統主要由控制系統、驅動系統、輔助動力系統和電池組等部分構成。
以串聯混合動力電動汽車為例,介紹一下混合動力電動汽車的工作原理。
在車輛行駛之初,蓄電池處於電量飽滿狀態,其能量輸出可以滿足車輛要求,輔助動力系統不需要工作;
電池電量低於60%時,輔助動力系統起動:
當車輛能量需求較大時,輔助動力系統與蓄電池組同時為驅動系統提供能量;
當車輛能量需求較小時,輔助動力系統為驅動系統提供能量的同時,還給蓄電池組進行充電。
由於蓄電池組的存在,使發動機工作在一個相對穩定的工況,使其排放得到改善。
不是所有的混合動力車輛都要依靠電動發動機、電池和電線。有些車輛是靠液壓發動機、鈴線和蓄能器的聯合作用來驅動的。
最近的汽油價格達到了創紀錄的歷史新高,讓站在加油泵面前的消費者膽顫心驚。但是,與重型卡車運輸車隊的經營者相比,這些消費者的痛苦只能算是小痛小癢了。
從燃料經濟性的角度來看,為我們配送包裹和運送垃圾的卡車需要承受幾方面的不利沖擊。重量就是其中一個重大因素。滿載重型運輸車輛一般在14000到33000磅的重量范圍之間。除重量因素外,很多這類的運輸工具還具有燃料燃燒的工作負載循環,它們需要不斷地啟動和停車。
在過去的一年中,UPS公司一直在密歇根州測試運行一輛使用液壓混合動力
系統的6類配送卡車。該公司還投入使用了50輛電動混合動力卡車。
所以,幾個最大的卡車車隊運營商已經開始追逐混合動力運輸工具的潮流,這對任何人來說都不會感到奇怪。聯邦快遞(Federal Express) 公司和 UPS 公司的運輸車隊在過去兩年增加了幾十輛混合動力卡車,兩個公司採用的都是Eaton Corp公司提供的混合動力傳動系。據美國最大的垃圾運送公司Waste Management的發言
人Lynn Brown說,該公司也在評估一系列的渣土運輸車的混合動力解決方案。
但是,可能讓人感到意外的是,FedEx公司、UPS公司和Waste Management公司正在考慮選用在一些最重型車輛上的混合動力系統的種類。這些混合動力系統不像豐田公司的Prius車型一樣,使用的是電動發動機、電池和電線,而是利用液壓泵發動機、高壓鈴線和蓄能器的聯合作用來驅動車輛。
這類液壓混合動力中最激進的型號完全擺脫了傳統的機械動力傳動系統。在這些車輛上,柴油引擎驅動液壓泵發動機,而液壓泵發動機再為高壓蓄能器蓄能。蓄能器驅動後輪上的斜軸式液壓泵發動機從而驅動車輛。一個低壓儲備器用於收集液體,然後把液體再送回到第一個液壓泵發動機中,這樣就形成了一個完整的液壓循環系統。
與電動混合動力發動機一樣,液壓混合動力發動機也有提供再生制動的能力。貨物運送車輛和渣土運輸車經常要制動剎車,當車輛制動時,液壓泵發動機會為高壓蓄能器蓄能。當卡車再次啟動前行時,儲存在蓄能器中的能量可以用來減少柴油引擎的負載。這些能量也可以限制引擎關閉時推進力的迸發,比如說,在室內操作車輛時。
對一般消費者或某些工程師來說,在這樣一個電氣化程度不斷提高的世界裡,液壓發動機技術看上去有些落伍。但是,液壓泵發動機和蓄能器可以提供一種應用扭矩和存儲能量可靠的、低成本途徑,這也正是混合動力車輛所需要的。並且液壓發動機與電動系統相比具有明顯的功率密度優勢,至少現在是這樣。「液壓發動機好像非常有效,至少對大多數重型卡車系列來說是這樣的,」環境保護基金會(Environmental Defense)高級汽車策略會成員、機械工程師John DeCicco博士這樣評價。
液壓驅動方式
當今的液壓混合動力系統主要有三種方式,並且都處在發展之中。美國環境保護署(U.S. Environmental Protection Agency,英文縮寫EPA)交通與空氣質量辦公室(Office of Transportation and Air Quality,英文縮寫OTAQ)的研究者們與Eaton Corp公司、美國西南研究院(Southwest Research Institute,英文縮寫SwRI)和其他合作夥伴聯合開發了一種混合動力系統。從2006年6月開始,這套系統開始由UPS公司的配送卡車在底特律市進行測試運行。美國環境保護署也與Parker Hannifin公司簽訂了一個單獨合作研發協議,著手液壓混合動力方面的設計。
在某些方面,液壓混合動力系統與其同伴電動混合動力系統相似。但是,液壓系
統是使用液壓泵發動機、鈴線和蓄能器產生扭矩並存儲能量,而不是使用電動發
動機、電線和電池。
Eaton Corp和Parker Hannifin兩家公司也都各自進行了自主知識產權的液壓混合動力系統的開發。Eaton公司開發的是一個液壓啟動輔助的並行系統,但是其主要的推進力仍然是來自於機械動力傳動系。Parker Hannifin公司在過去的一年半的時間里研發出一種新型的液壓混合動力設計,其中一些負載循環數據來自於Waste Management公司。Parker Hannifin公司負責液壓動力事業部創新設計的副總裁、機械工程師Joe Kovach博士報告說,他們公司將在今年晚些時候結合新型液壓混合動力系統建造一個渣土運送卡車模型。
由於蓄電池體積大、能量密度低、充電時間長等缺點制約了電動汽車的發展。近年來快速發展的質子交換膜燃料電池由於其能量轉化效率高、能量密度大、無須充電、零排放等優點廣泛被採用在電動汽車上。目前進行燃料電池汽車研發投入的主要汽車廠商,國際上有通用、本田、福特、戴-克、雷諾-日產、菲亞特、馬自達、日產、豐田、大眾、三菱、現代等,國內有上汽等,另外清華大學和北京綠源公司已合作推出燃料電池功率為18kW,採用壓縮氫氣作為燃料的PEMFC燃料電池汽車樣車。
據鍾再敏等人在《燃料電池汽車動力總成控制策略》一文中介紹,現階段,車載燃料電池發動機的冷車啟動、動態響應慢和回饋制動能的儲存三方面問題的存在,決定了燃料電池汽車動力總成配置中必須有一個車載輔助儲能部件。現有燃料電池概念車中通常採用超級電容或動力蓄電池組完成上述輔助儲能功能。根據不同技術特徵,儲能元件有高能量型和高功率型之分。一般來說,動力蓄電池有高功率型和高能量型的區別,而超級電容基本均作為高功率型儲能部件使用。
1、燃料電池汽車動力控制系統
一種燃料電池汽車動力控制系統,它包括有能源子系統和電機驅動子系統,上述兩子系統間通過直流母線進行電能傳輸,所述能源子系統中設有能源管理器、燃料電池發動機和動力蓄電池組,所述能源管理器分別與燃料電池發動機、動力蓄電池組中的CAN通訊控制器相連接;所述電機驅動子系統由車輛管理器和一帶有電機控制器的驅動電機組成,車輛管理器與所述電機控制器相連接。該發明燃料電池汽車動力控制系統,採用模塊化設計,能夠合理配置使用其各零部件,充分地發揮其零部件的性能,為一通用優化的動力控制系統結構。
③ 福田歐輝BJ6123氫燃料電池城市客車的運輸效率怎麼樣
福田歐輝BJ6123氫燃料電池城市客車的氫氣加註僅需10-15分鍾,高效便捷;續駛里程可達400公里以上,動力持久,性能穩定。
④ 增長達40%,2019年全球燃料電池出貨量突破1GW
近期,能源咨詢公司E4tech發布了《2019年燃料電池行業評論》,根據報告,2019年全球約有1.1GW的燃料電池出貨量,比2018年增長了40%。
E4tech的報告已進入第六年,按地理位置,應用和燃料電池類型對行業進行了分析,並認為,2020-2030年將會是燃料電池崛起的十年,2020年燃料電池的出貨量將極有可能在2019年基礎上翻倍。
全球燃料電池出貨量突破1GW大關,亞洲仍是最大市場
2015-2019各種類燃料電池出貨量情況(單位:MW)
展望2020:崛起的開始
對於E4tech燃料電池與氫能總監DavidHart而言,真正的感覺是該行業正處於偉大的風口浪尖。
DavidHart說:「燃料電池已從技術角度得到驗證,超過1GW大關證明了這一點。現在,隨著我們進入新的十年,該行業也進入了一個新階段,其特點是快速的商業化和基礎設施的建設。如果將2010年代視為電池的突破性十年,則2020年代將見證燃料電池的崛起。」
DavidHart說:「燃料電池行業要想取得成功,就必須使供應鏈迅速成熟,以實現預期目標,並緩解所有剩餘的安全隱患。但是機會是巨大的,大型企業正在認真地對氫進行投資,將各個部分放到適當的位置以使其發揮作用。一旦發生這種情況,燃料電池將被視為一項成熟的技術,不僅會為當今產品和系統的成功提供支持,而且還將成為未來創新者和企業家的設計特色。」
本文來源於汽車之家車家號作者,不代表汽車之家的觀點立場。
⑤ 福田歐輝BJ6105氫燃料電池城市客車的運輸效率怎樣
福田歐輝BJ6105氫燃料電池城市客車的氫氣加註僅需10-15分鍾,高效便捷;續駛里程可達400公里以上,動力持久,性能穩定。
⑥ 為什麼氫氣極難運輸
因為氫氣易燃易爆,無論是保存和運輸要求都比較高,所以很難運輸。
⑦ 燃料電池和氫能源汽車的工作原理是什麼
所謂氫能源,不是說地球上有大量氫,可「開采」來用作能源,而是水通過光分解可製得氫來代替石油、電等能源。
氫作為能源有許多優越性。水通過光分解可製得氫,水的儲量很大,又比較低廉;氫燃料燃燒後又生成水,是一種燃燒無害、十分清潔的能源。氫在儲存、輸送上比電力損失小,而且氫燃燒熱值高,1千克氫燃燒產生的熱量相當於3千克汽油或4.5千克焦炭的發熱量。但是,在應用中,氫的存儲與運輸以及利用太陽能分解水製取氫,一直是制約氫能發展的瓶頸。
再說燃料電池。它是把燃料中的化學能直接轉化為電能的能量轉化裝置,從外表上看有正負極和電解質等,像一個蓄電池,但實質上它不能「儲電」,而是一個小小的「發電廠」。燃料電池也有多種類型,經過多年的探索,最有望用於汽車的是質子交換膜燃料電池。它的工作原理是:將氫氣送到負極,經過催化劑(鉑)的作用,氫原子中兩個電子被分離出來。這兩個電子在正極的吸引下,經外部電路產生電流。失去電子的氫離子(質子)可穿過質子交換膜(即固體電解質),在正極與氧原子和電子重新結合為水。由於氧可以從空氣中獲得,只要不斷給負極供應氫,並及時把水(蒸汽)帶走,燃料電池就可以不斷地提供電能。
目前,對氫能源的利用主要是氫燃料電池。它不同於電能車的顯著特點是其沒有笨重的電池負荷,並且行駛里程沒有電能驅動汽車的限制。因此,氫燃料電池可以說是一種極佳的驅動動力。用這種動力驅動的汽車被稱為零污染的氫動力汽車
⑧ 國六、補貼、氫燃料電池發展背景下,中重型車面臨怎樣的機遇
在排放要求日益嚴格、國六標准提前實施、電動化成為大勢所趨的背景下,中重型車也正在抓住機遇謀求零排放的有效路徑。2019世界新能源汽車大會上,能源基金會中國交通項目主任龔慧明和國際清潔交通委員會中國項目負責人何卉,從政策、技術路線及市場等方面,探討了中重型車面臨的機遇和挑戰。
公共領域車輛電動化的驅動力之一即是改善大氣環境。不過,目前在各類中重型車中,只有公交車已經率先開始電動化。由於電池成本與能量密度的限制,中重型車的電動化進程仍然面臨著巨大的挑戰,尤其是對於長距離、大負荷運輸的車輛來說更是如此。截止2018年底,中國的電動公交已經占公交車總量的一半。龔慧明表示,城市交通電動化的成功轉型給其他類型的中重型車提供了可以借鑒的經驗。在他看來,公交車電動化的大規模推廣,有助於整個行業技術的成熟和成本的下降。另外,公交固定線路的運營組織特點,值得物流車運載貨車等有固定線路的中重型車借鑒和學習。目前,全國的電動物流車數量已經有較大的增長,運載貨車也在整個交通運輸結構中被引起重視。
國六標准實施需充分調研市場需求
7月1日起,北京、上海、深圳、廣州、陝西、河南等多個地區已經在輕型、重型商用車、燃氣車、公交車等不同細分領域實施國六排放標准。
何卉認為,國六標准分國六a和國六b兩個階段實施,說明政策的實施有過渡期存在。有些地方政府直接進入國六b階段,相當於把預留的過渡期極大壓縮了。而在龔慧明看來,「地方政府選擇提前實施國家制定的措施,這在法律層面上沒有任何問題。」縱觀市場,各地在商用車層面實施國六標準的動作十分迅速,企業大多都持積極應對的態度。「廠商大都直接或間接參與了國六標准制定的過程,因此技術儲備不是最大的挑戰。」龔慧明說。
一項政策的完美落地,時機很重要。令龔慧明感到疑惑的是,在政策實施之時,並不知道提前實施的省份對國六市場的需求究竟有多大。對於重型車排放標準的切換,每一次的技術升級,都涉及整車、零部件研發以及生產管理、試驗驗證等多個方面。因此他建議,政府在制定政策的時候,一定要扎實研究,做好技術認證並把關相關的法律標准。在實施之前,政府和企業更要提前考慮到切換成本。另外,在國六標准實施之後,監管特別重要。「如果繼續沿用傳統車的監管系統,監管能力跟不上,可能會適得其反。」龔慧明說。
氫燃料電池技術路線優勢明顯
對於中重型車如何實現零排放,氫燃料電池這條技術路線吸引了業內較大關注。針對這種現象,何卉認為是政策導向的原因。龔慧明認為在商用車領域,氫燃料電池有這樣的關注度主要有下面幾個因素:
首先,在新能源汽車補貼退坡的大環境下,氫燃料電池的補貼還具有延續性,這是根本原因;
其次,對於純電動技術路線,煤電企業、煤炭企業、石化企業等能源集團在新能源產業中的參與度較弱。而氫燃料電池涉及到氫氣這種清潔能源,導致能源集團參與的積極性明顯比原來要高。氫燃料電池這條技術路線的參與主體發生了變化;
再者,隨著純電動汽車的快速迭代,技術在進步,成本在下降,但目前兩者都沒有取得完全突破,並且純電動路線在商用車領域仍然存在短板,因此氫燃料電池技術路線的出現又為中重型車實現零排放提供了一種可能性。
另外,他們認為,氫燃料電池技術路線是否適合中重型車,還是要看應用場景和市場選擇。何卉介紹道,美國氫燃料電池汽車是為續駛里程一千英里的目標設計的,即一千英里加氫一次,這是美國大集裝箱卡車跨州一天能走的最長路程。從應用場景來說,氫燃料電池汽車適合商用車領域。龔慧明則認為目前氫燃料電池汽車面臨的關鍵問題是,它能否作為一個能源載體持續出現,從經濟性、技術性、規模性上真正滿足未來交通發展的需求。
他們一致表示,未來的技術路線,不一定是乘用車走純電動的路線,中重型車走氫燃料電池車的路線。技術會有競爭和交叉,最終哪種車型適合什麼技術路線,需要基於市場需求,從各個方面去檢驗。
⑨ 燃料電池的行業有哪些
燃料電池是一種將燃料與氧化劑的化學能通過電化學反應直接轉換成電能的發電裝置。主要由正極、負極、電解質和輔助設備組成。
常用的燃料除氫氣外還有甲醇、聯氨、烴類及一氧化碳等。氧化劑一般為氧氣或空氣。電解質常見的有磷酸、氫氧化鉀、熔融碳酸鹽及離子交換膜等。
燃料電池是一種將存在於燃料與氧化劑中的化學能直接轉化為電能的發電裝臵。不同於傳統內燃機的是,燃料中的化學能不是通過燃燒,而是通過電化學反應釋 放,因而具有高效率、零排放的優勢。
燃料電池主要分為六種類型,其中 PAFC、DMFC、PEMFC這三種類型使用鉑系金屬催化劑。
燃料電池主要類型
數據來源:公開資料、前瞻產業研究院整理
全球燃料電池發展現狀
全球燃料電池市場發展迅猛,據前瞻產業研究院發布的《燃料電池行業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告》數據顯示,2008年全球燃料電池出貨量為9.5千件,2015年燃料電池出貨量達到71.5千件,是2008年的7.5倍。
2008-2015年燃料電池市場出貨量情況
數據來源:前瞻產業研究院整理
我國燃料電池行業市場規模
2015年我國燃料電池行業出貨量約10.5MW,同比2014年的9.2MW增長了14.13%。
2010-2015年中國燃料電池行業出貨量情況
數據來源:前瞻產業研究院整理
國際燃料電池區域格局
按應用領域劃分,2015年固定應用行業燃料電池出貨量占總出貨量的68.5%,達49千件;便攜應用出貨量佔24.6%,達17.6千件;交通運輸行業出貨量佔6.9%,為4.9千件。其中,2015年亞洲燃料電池出貨量佔全球出貨量的65.2%,達46.6千件;北美燃料電池出貨量佔22.0%,達15.7千件;歐洲出貨量佔11.6%,達8.3千件。
2015年國際燃料電池區域格局(出貨量按應用領域)
數據來源:前瞻產業研究院整理
燃料電池行業未來發展方向
燃料電池技術是內燃機技術最好的替代物,代表了汽車未來的發展方向。但如果將發展燃料電池汽車的幾個制約因素考慮進來,則會發現燃料電池汽車目前和今後一段時問尚不具備商業化的條件。最樂觀的預測,以純氫為燃料的燃料電池汽車的商業化生產至少還需15年以上的時問,即使在一定程度上實現了商業化,也會是以一種高成本的方式。
燃料電池汽車尚處於產業化起步階段
目前,國內運行的燃料電池汽車主要以示範車為主,一般用在特殊場合展示、旅遊觀光代步,還沒有實現真正的商業化。國際市場上雖然有部分燃料電池車在商業化運營,但仍以計程車為主。
燃料電池車的高昂成本使其短期內很難走向市場。2008年北京奧運會上展示的3輛燃料電池客車,每輛客車的成本300多萬元,而目前公交系統進口的歐Ⅳ標准傳統發動機低地板大客車售價僅在100多萬元。從市場經濟學角度講,高成本很難完成市場化推廣,而無法實現市場化就不可能大規模批量生產,進而成本就無法降下來,最終導致成本與銷售的惡性循環。
政策支持是行業發展的主要動力
完善新能源汽車扶持政策,支持動力電池、燃料電池汽車等研發,開展智能網聯汽車示範試點。機關企事業單位要落實車輛更新中新能源汽車佔比要求,加大對新增及更新公交車中新能源汽車比例的考核力度,對不達標地區要扣減燃油和運營補貼。創新分時租賃、車輛共享等運營模式。各地不得對新能源汽車實行限行、限購,已實行的應當取消。
重點投資質子交換膜燃料電池新材料的研發和生產
質子交換膜燃料電池是最接近商業化的一種燃料電池, 最有希望作為未來電動汽車的發動機,近幾十年來取得了長足的發展。2005-2010 年,單是小型電源領域,全世界已經有超過15萬套燃料電池交付使用,總功率超過了15MW,其中96%是質子交換膜燃料電池。在交通領域中,質子交換膜燃料電池因為最有希望成為未來電動汽車的發動機而受到廣泛關注,全球幾乎主要的汽車生產商都在致力於燃料電池汽車的開發。
重點投資燃料電池汽車的研發和生產
從長遠來看,氫能作為最潔凈、高效的新能源,已經引起全世界的廣泛關注。燃料電池汽車以其零尾氣排放和對能源的獨立性,有望實現汽車工業長期夢寐以求的目標,並向世人展示了其良好的應用前景,雖然短時間內難以大規模商業化,但我國在燃料電池技術開發上仍然擁有一定的優勢,應當結合外國先進的汽車製造技術,爭取盡快將燃料電池汽車推向市場,因而具有廣闊的投資潛力。
⑩ 氫燃料電池汽車是否也是大騙局人類能源的根本出路是什麼
氫燃料電池汽車這個不是騙局的,豐田汽車早些年已經在研究這類型的汽車的,而且還有車造出來,只是這種車造價和後期維護的費用比較高,目前並不適合批產銷售。等技術突破是,取代燃油車也不是不可能。