【 信息发布时间:2005-11-30  阅读次数:】 【我要打印】 【关闭】
北京公交车用上无污染的燃料电池
以氢气为燃料,无污染,零排放——作为新一代清洁汽车的代表,燃料电池汽车一直是国际汽车巨头竞相抢占的战略制高点。我国在这一领域的研发取得重大突破,已成功开发出氢能燃料电池汽车性能样车。
我国在燃料电池发动机方面成功突破大功率氢——空燃料电池组制备的关键技术,轿车用净输出30kW、客车用净输出60kW和100kW的燃料电池发动机,已在同济大学和清华大学燃料电池发动机测试基地分别通过了严格的测试并装车运行,燃料电池轿车已经累计运行4000多公里,燃料电池客车累计运行超过8000公里。山东理工大学山东省清洁能源工程技术研究中心研发成功甲醇燃料电池,也是直接把燃料和氧化剂中的化学能连续不断地转换成电能。
今年年底3辆氢能源燃料电池客车将投入北京公交384路“永丰站——人民大学”线路中示范运行。到2007年,这里有望成为世界上规模较大的新能源汽车示范园之一。到2008年,大概有8到10辆氢能电动客车编入公交线路。
开发燃料电池车已成为世界热门
目前,业界基本上达成了共识,即:让汽车彻底走出环境和能源问题的阴影,实现人类移动性真正的可持续发展,最终的解决方案是氢燃料汽车。因为其排放物只是水。业界目前公认的解决方案不是氢内燃机,而是燃料电池。虽然同样以氢为能源,但是氢内燃机是用氢代替燃油在内燃机燃烧做功,而燃料电池,是使氢在燃料电池组中与氧化合,产生电驱动汽车。二者在原理上有本质不同。
据专家介绍,燃料电池是将燃料的化学能直接转化成电能的电化学连续反应装置,具有能量转化效率高,可靠性强,质能比高,清洁,易启动,无噪音,低辐射,隐蔽性强,??榛峁?,灵活方便,可水、电、热联供等优点。由于能够很好地解决能源资源的综合利用和环境污染这两大可持续发展的问题,使得燃料电池的研究成为当今科技界最热门的研究课题之一。
上世纪90年代,各大汽车公司不得不加快了燃料电池汽车的开发。戴姆勒—克莱斯勒公司是第一个行动的,他们对巴拉德动力系统投资了3亿美元,接着是福特汽车公司,它们投资超过了4亿美元。清洁汽车竞赛由此展开。1997年,戴-克公司成功开发出小到能够放入奔驰A级车行李厢中的燃料电池系统,1999年12月,安装了该系统的新型燃料电池车Necar诞生。该车最高车速约每小时145公里,续驶里程为450公里,完全达到了普通内燃机汽车的水平。现在,几乎所有大的跨国汽车公司都加入到了燃料电池汽车技术竞赛的行列中来。通用、戴-克、丰田是其中的佼佼者。
通用汽车于2002年9月推出燃料电池车Hy-wire。Hy-wire意为“氢燃料驱动加线传操控”。Hy-wire的驱动和操控系统全部安装在酷似滑板的底盘内,从而获得了最大的车内空间。车内没有发动机,也没有踏板需要操作,仅有一个称为X-drive的电控操作面板,方便地放置在车内。Hy-wire的燃料电池组功率密度为1.60kW/l,并能在129千瓦的功率峰值状态持续产生94千瓦的电力。三个氢贮存罐重量仅为75公斤,并能以350Pa的压力储存两公斤的气态氢。通用汽车的下一个目标是把容器压力从现有的350Pa增加至700Pa,以保证燃料电池车的最大行程为300英里。
技术难点在于获得氢气
燃料电池是以氢气和氧气为原料,利用它们在高温下发生化学反应产生电能的原理制成的装置。燃料电池所需的氧气可以从空气中获得,较大的技术难点在于怎样获得另一种燃料——氢气。
为此,丰田和通用集团决定采用的方式是,从一种名为清洁碳氢化合物燃料的新型汽油中制取氢。采用这种制氢方式的燃料电池优点是硫磺含量比较少,既清洁,又可延长电池自身寿命,并且容易维修。由于使用汽油,现有的汽油加油站也能够得到充分利用,可以节省巨额基础设施建设投资,安全性也有保证。我国第一座加氢站有望年底前在北京海淀区永丰高新技术产业基地建成,该加氢站将为我国自主研发的新型氢能源燃料电池客车提供能源。
近几年,由于各大公司的共同努力,燃料电池汽车在技术上虽然取得了很多进展,但要实现真正的商业化,路途还很遥远。燃料电池的成本仍然很高,另外,加氢站等社会基础设施建设还几乎是空白。比较乐观的认为2010年前后,燃料电池汽车可以实现商业化生产,也有人认为,燃料电池汽车要实现商业化,起码还要等20年。