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发布时间:2023-11-14 02:38:00 阅读: 来源:搅拌机厂家

渐入佳境的燃料电池汽车

1998年3月,美国《财富》杂志的评论声称:“燃料电池将会把那些驱动世界轿车、卡车以及公共汽车的嘈杂而又污染环境的活塞发动机淘汰,就像淘汰蒸汽机那样。”是否将来真是如此,暂且不论。但近年燃料电池汽车的开发进展之大和商业化步伐之快确是实实在在的,为世人所瞩目。随着各大汽车制造厂家的积极参与、投入的骤增以及技术的进步,几经沉浮的燃料电池汽车的开发已经驶出实验室,开始其商业化进程,进入一个富有挑战与机遇发展阶段。

与90年代初以美国的“新一代汽车计划”为代表的燃料电池汽车开发计划相比,近年来的燃料电池汽车开发则越来越多地融入企业行为,世界各主要汽车制造厂家及燃料电池公司几乎无不卷入这场竞争中,其中:

美国巴拉德动力系统公司于1993年首次研制出概念车,1995年又推出新款,1997年该公司的16辆燃料电池公共汽车分别在美国的芝加哥和加拿大的温哥华试运行。预计近期将开始燃料电池公共汽车的商业化生产。更引人注目的是它与其他公司的合作,1997年8月,该公司与戴姆勒—奔驰公司组建合资企业,利用各自的特长开发燃料电池发动机市场。同年12月,福特公司加盟,共同组建两家合资公司——DBB燃料电池发动机公司和E—DRIVE电驱动公司,旨在2004年以前使燃料电池动力系统能支持燃料电池汽车的商业化。

德国戴姆勒—奔驰公司虽起步较晚,但发展速度惊人,它与食品包装巴拉德公司合作,投资约10亿美元,3年内推出四种车型,大有后来居上之势。1994年研制出氢燃料电池驱动多用途车(面包车)NeCarI。紧接着又推出NeCarII,该车为多用途车,采用25千瓦的质子交换膜燃料拼装模型电池组,最高时速110英里。1997年5月戴姆勒—奔驰公司的燃料电池公共汽车亮相,该车为34座位24站位公共汽车,采用10×25千瓦质子交换膜燃料送气电池,以氢为燃料,行程250公里,计划2005年进行规模化生产,产量最少可达10万辆。1997年9月,奔驰的又一车型NeCarIII在法兰克福汽车展上推出,该车在奔驰A级轿车基础上改装而成,装有燃料转化装置,可以使用甲醇为燃料。奔驰选定此轻型车作为进军大众市场的跳板,计划1999年形成批量生产,5年内逐渐进入市场,2004年达到目标值。

日本丰田公司于1997年法兰克福汽车展上展出了RV4A多用途燃料电池汽车,该车采用甲醇燃料电池,具有再生(发电)制动功能。公司总裁声称要在市场上击败戴姆勒—奔驰。

日本马自达公司一直在进行燃料电池开发计划,1997年12月推出它的第一辆燃料电池轿车。该车以Demio多用途车为基础,设计最高时速为每小时90公里,行程170公里,动力系统由一个20千瓦的燃料电池组、氢吸附金属氢化物储氢罐、小空气压缩机和20千瓦超级电容器组成。

通用汽车公司的样车已经推出,该车以Chevy面包车为基础,装50千瓦甲醇燃料电池系统。公司将在2004年之前开发出可投入生产的燃料电池汽车。

福特公司不局限于与巴拉德公司的合作,它还与莫比尔合作,共同开发小型燃料转化装置,即从碳氢燃料(如汽油和柴油)中提取燃料电池用氢气技术。

克莱斯勒公司决定开发汽油燃料电池汽车,计划1999年推出示范样车,2005年生产样型车。

除此之外,菲亚特、雷诺、沃尔沃以及标志等公司采用意大利迪诺拉的燃料电池,开发出或正在开发燃料电池汽车。大众、宝马、日产和三菱都有自己的燃料电池开发导热系数0.020W/(m·K)、尺寸稳定性0.9%计划。

相比之下,在燃料电池的故乡及电动汽车发源地英国,可圈可点的东西不多。英国也有政府支持的燃料电池公共汽车评估项目,但项目只是纸上谈兵而已。燃料电池出租车及公共汽车制造虽在商谈之中,但参加的公司只是两个名不见经传的小公司,实力明显不足,显得心有余而力不足。

尽管如此,英国政府及科学界对燃料电池还是比较重视,持肯定态度的。在它的技术预测报告交通部分中,明确将燃料电池汽车技术列为今后5—10年进入实用阶段的技术。1997年开始实施的预测汽车联系计划也将氢气贮藏列为重点支持技术。

从1992年起,英国政府重点支持燃料电池开发,实施了先进燃通风管道料电池计划,取得了一些成效。其中比较典型的就是JohnsonMatthey公司,该公司已发展成世界主要的燃料电池电极供应厂家,它研制的燃料电池电极已被巴拉德公司采用,装在奔驰的N将有助于提高该团体盈利能力ECAR2、NECAR3和NEBUS燃料电池汽车上。

近年来,燃料电池汽车之所以能在竞争中脱颖而出,成为强有力的竞争对手,主要原因是其具有的优点倍受青睐。

燃料电池汽车的三大优点:

低排放。燃料电池通过电化学的方法,将氢和氧结合,直接产生电和热,排出水,而不污染环境。以甲醇、汽油等为燃料的燃料电池汽车虽也产生二氧化碳,但其排放量比内燃机的要少得多,且没有其它污染排放(如氧化氮、氧化硫、碳氢化物或微粒)问题。

燃料多样化。燃料电池所使用的氢可取自天然气、丙烷、甲醇、汽油、柴油、煤以及再生能源。燃料来源的多样化有利于能源供应安全和利用在90°角这1位置上现有的交通基础设施(如加油站等)。

效高及高性能。由于燃料电池没有活塞或涡轮等机械部件及中间环节,其效率大为提高,约为内燃机的2—3倍。燃料电池汽车在成本和整体性能上(特别是行程和补充燃料时间上)也明显优于其它电池的电动汽车。

目前大多数燃料电池汽车开发商的注意力比较集中在甲醇上。奔驰、丰田和马自达均选用甲醇作为其轻型车燃料。使用甲醇需安装转化装置,会增加成本,但好处不少。首先甲醇液体燃料使用方便,能利用现有的基础设施,如现在美国加州已经有用于内燃机的M100(100%甲醇),M85和M75甲醇燃料供应;其次,甲醇含碳比汽油和柴油少,更易于转化,效率更高,约为80%。而且,使用甲醇二氧化碳排放较少,甲醇的生产可来自再生能源(如生物质能),这都更有利上涨将是主旋律于环保。

与甲醇相比,汽油的转化工艺比较复杂,且效率较低,但它在现有基础设施利用和生产上具一定优势,因此仍有公司在研究,如美国的ArthurDLittle就在1997年开发出使用汽油的燃料电池。(end)

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