2026-04-11 09:32:20
7820
燃料電車的商業化有三個瓶頸：燃料電池的成本和耐久性；氫氣的來源及相應的基礎設施；車載的儲氫係統。DOE在修正其目標後，要求到2015年係統的儲氫質量達到7.5%，體積儲氫密度達到70g/L,舊的目標是5.5%,儲氫密度是40g/L[1]，一次加氫後的續航裏程要達到300英裏（約500公裏）。綜觀目前所有實際可用的車載儲氫或製氫技術，包括高壓儲氫、液氫儲氫、金屬氫化物儲氫、吸附儲氫以及車載甲醇重整製氫裝置、汽qi油you重zhong整zheng製zhi氫qing裝zhuang置zhi和he天tian然ran氣qi重zhong整zheng裝zhuang置zhi，無wu一yi能neng完wan全quan滿man足zu這zhe些xie指zhi標biao。因yin此ci，為wei了le推tui動dong燃ran料liao電dian池chi的de商shang業ye化hua進jin程cheng，各ge個ge國guo家jia，包bao括kuo政zheng府fu研yan究jiu機ji構gou和he各ge大da汽qi車che公gong司si，都dou開kai始shi對dui氫qing源yuan技ji術shu係xi統tong研yan究jiu給gei予yu高gao度du重zhong視shi。本ben文wen將jiang就jiu燃ran料liao電dian池chi電dian動dong車che車che載zai儲chu氫qing技ji術shu的de發fa展zhan現xian狀zhuang和he存cun在zai問wen題ti作zuo一yi介jie紹shao和he討tao論lun。 1 高壓儲氫 目前高壓氫氣罐仍是主流，一般有35Mpa（代表車型：本田 FCX Clarity）和70Mpa（豐田FCHV-adv），一般是由碳纖維複合材料組成的新型輕質耐壓儲氫容器：鋁內膽外麵纏繞碳纖維的材料。但這類高壓鋼瓶的主要缺點是需要較大的體積和如何構築理想的圓柱形外形; 另外, 還需要解決閥體與容器的接口及快速加氫等關鍵技術。因此高壓壓縮儲氫容器還需要進一步發展[2]。同時受限於氫氣本身的密度，其儲氫量很難大幅度的提高。如圖1所示，為了達到500公裏的一次續航裏程，采用70Mpa的儲氫壓力，其儲氫係統要有125kg，體積要達到260L[3]。
圖6 F800 Style概念車（四個液態儲氫槽在底盤傳動軸的左右與後方，共可存放5.2公斤氫燃料） 以下舉兩個具體的實例： 2.1 寶馬7係(Hydrogen 7)氫內燃機車
去年年底，寶馬汽車公司宣布將逐漸放棄其在氫內燃機發動機（采用低溫液態氫）方麵的研究，轉而將注意力集中於燃料電池電動汽車的開發。這種儲氫係統存在 很多的問題。
燃料罐位於後座與尾廂之間，采用雙層壁式結構，包括在2 毫米厚的不鏽鋼板以及內罐和外罐之間30毫米厚的真空超隔熱層。這種結構極大地降低了熱量傳遞，中間層可提供相當於約17米厚的styropor（一種聚苯乙烯）的(de)隔(ge)熱(re)效(xiao)果(guo)。此(ci)外(wai)，內(nei)罐(guan)和(he)外(wai)罐(guan)之(zhi)間(jian)的(de)連(lian)接(jie)部(bu)件(jian)采(cai)用(yong)碳(tan)纖(xian)維(wei)夾(jia)層(ceng)，極(ji)大(da)地(di)避(bi)免(mian)了(le)熱(re)量(liang)傳(chuan)遞(di)。寶(bao)馬(ma)表(biao)示(shi)，這(zhe)種(zhong)隔(ge)熱(re)技(ji)術(shu)的(de)效(xiao)果(guo)是(shi)在(zai)實(shi)際(ji)應(ying)用(yong)中(zhong)前(qian)所(suo)未(wei)有(you)的(de)，舉(ju)個(ge)簡(jian)單(dan)的(de)例(li)子(zi)，如(ru)果(guo)往(wang)這(zhe)種(zhong)燃(ran)料(liao)罐(guan)中(zhong)加(jia)入(ru)煮(zhu)沸(fei)的(de)咖(ka)啡(fei)，可(ke)以(yi)保(bao)溫(wen)80天以上，然後才會降到適宜飲用的溫度。如此高效的隔熱作用可使在3－5巴壓力作用下的液態氫長時間保持在約-250°C的恒定溫度。即使是微量蒸發的氫氣，也會經由蒸發管理係統，以合理的壓力並進行淨化後才排出。 由於燃料罐中的溫度如此低，從燃料罐中汽化的氣態氫必須利用來自發動機冷卻係統管 路的、為此而提供的熱量進行預熱，然後才能進入燃料混合過程之中。所以, 除了從儲氣罐 到發動機的氫氣管道外，增加了一部分附加的發動機冷卻回路。冷卻液流過一個氫氣一冷卻 液熱交換器，將氫加熱到大氣溫度。大部分氫氣進入發動機，一小部分氫氣流回到液氫儲存 係統，將它的熱量傳給液氫後又重新回到流入發動機的氫氣主流中。這樣能防止行駛過程中 因液氫蒸發引起的壓力降。 存在的問題： （1）儲存的是-253 攝氏度的液氫，這一壓縮過程要消耗所載能量的三分之一， 而且儲 存的液氫也不穩定，可能隻需三個星期就會蒸發一空。 （2）需要在後行李箱位置安裝一個氫存儲罐，重量達到250公斤，這使Hydrogen 7留 給車主的行李空間隻有原來的1/3。 （3）需要種種措施防止氫氣泄露帶來的危險導致車輛的成本難以控製，並且使用者還 由此麵臨種種隨之而來的麻煩，比如購買氫動力車之後，不能把它停在密封的車庫或地下停 車場裏，除非車庫專門改善通風條件或裝上氫氣探測器。 2.2奔馳F800 Style概念車 在今年的北京車展上，奔馳首次在亞洲展出其F800 Style概念車。這款車擁有 “雙模”驅動模式：插電式混合動力驅動和氫燃料電池驅動。在配備插電式混合動力係統情況下，F800 Style概念車百公裏耗油僅2.9升，二氧化碳排放量也低至68克/公裏，其新一代燃油直噴V6發動機和混合動力模塊可共同輸出約300千瓦(409馬力)的功率，最高時速可達每小時250公裏，續航能力達到700公裏；在配備F-CELL氫燃料電池動力係統情況下，F800 Style概念車的輸出功率可以達到約100千瓦(136馬力)，產生近290牛•米的扭矩，最長行駛裏程能夠達到近600公裏，充分滿足了日常實用的要求，其燃料電池裝置在車頭位置。
承辦方：上海舜華新能源係統有限公司 備案號：滬ICP備09045381號
Copyright?2019 SUNWISE.SH.CN. All Rights Reserved.
氫能源網二維碼
