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燃料电池为公共汽车,卡车,火车,飞机和轮船供电
2020年10月15日    阅读量:230    新闻来源:中国机械网 okmao.com  |  投稿

燃料电池已开始在各种各样的运输系统中受到关注。最近的公告包括本田退出国际汽联一级方程式赛车,以便将更多的资源集中在电池和燃料电池驱动的电动汽车的开发上,而ZeroAvia宣布了世界上首次氢燃料电池驱动的客机飞行。燃料电池已被用于重型公共汽车,卡车,火车,飞机和轮船中国机械网okmao.com。以下是对全球范围内为使燃料电池驱动的运输成为现实所做的许多努力的简要概述。

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飞行燃料电池


以燃料电池为动力的火车和公交车开始投入使用,几家制造商以燃料电池为动力的卡车已接近市场。但是,以燃料电池为动力的飞机和轮船仍处于初期。在过去的几周中,ZeroAvia驾驶了第一架由氢燃料电池驱动的商业级飞机。据该公司称,无需进行进一步的研究,只需进行广泛的工程开发和测试即可生产氢燃料电池供电的飞机,使其能够与

当前化石燃料飞机的飞行距离和有效载荷能力相匹配。


ZeroAvia使用Intelligent Energy专有的高功率密度蒸发冷却(EC)燃料电池为飞行提供动力。智能能源燃料电池专为大批量生产而设计,可提供低温操作性并简化工厂平衡。总体结果是,紧凑的电源系统具有更少的组件,更高的可靠性并降低了系统成本。燃料电池是按照汽车标准设计的。ZeroAvia开发计划的下一阶段是生产能够飞行250英里的六座商用飞机。


在美国,Plug Power Inc.正在与端到端燃料物流公司Universal Hydrogen合作,使氢动力商业飞行成为近期现实。在这种合作关系下,两家公司计划开发,建造和认证基于商业上可行的氢燃料电池的推进系统,旨在为商用支线飞机提供动力。


该合作伙伴计划将Universal Hydrogen的航空航天专业知识与Plug Power的燃料电池堆技术和系统功能结合在一起,旨在认证和驾驶全球首个2MW氢电飞机动力总成。无碳推进系统包括为航空航天应用而设计的轻质Plug Power ProGen氢燃料电池堆,以及Universal Hydrogen的模块化氢分配和燃料输送系统。这项技术将使转换后的中型支线涡轮螺旋桨飞机(例如Dash 8或ATR42 / 72系列)能够执行长达1000公里的飞行任务。该范围服务于现有路线的90%以上,并且远远超过仅使用电池供电所能达到的范围。


浮动燃料电池


挪威的Prototech公司为几个海洋示范项目提供其以氨燃料为燃料的固体氧化物燃料电池(SOFC),其中包括将安装在化学品船上的1.2MW燃料电池。Prototech的技术适用于多种不同的燃料类型,包括绿色氨气和LNG,使船舶运营商可以根据可用性灵活选择燃料。该项目旨在开发一种可以在长距离下实现无排放运行的技术。电池解决方案目前不适合在全球机队的深海长途航段上运行。


BKK,Equinor和液化空气集团正在领导一项新计划,旨在在挪威建立用于海上应用的完整液态氢供应链。该项目已获得政府PILOT-E计划的3350万挪威克朗赠款,其目的是促进快速开发和

部署新的,环保的能源技术产品和服务。该项目的参与者旨在使液态氢在2024年第一季度可用于商业运输。该项目涵盖了从生产,存储和运输到海运领域最终用户的整个价值链。其他项目成员包括NCE Maritime Cleantech,NORCE,Norled,NorSea Group,Viking Cruises和Wilhelmsen。

清洁和可持续的运输是实现国家和国际排放目标的关键。如今,液态氢已被认为是具有高能量需求的船舶的最佳零排放燃料之一。它已被选为挪威的第一条氢轮渡,该轮渡将于2021年在Hjelmeland连接点的Norled上运行。


加拿大的巴拉德动力系统公司(Ballard Power Systems)在北美推出了用于船舶的模块化燃料电池系统。200kW模块化设计针对客运和汽车轮渡,渔船和类似尺寸的船只。新的FCwave系统功能;使用寿命达30,000小时,效率超过55%,重量轻,为4.4kg / kW,并且正在挪威进行DNV-GL的型式认可。


一个日本财团也瞄准客运和汽车轮渡以及渔船。NYK Line,东芝能源系统公司 解决方案公司川崎重工有限公司,日本海地协和和ENEOS公司已合作开发了150吨级(约100名乘客)的商用燃料电池动力船。在日本,小型燃料电池驱动的船只(20吨以下)的开发工作正在进行中。这项新的努力将开发更大的发电厂,从而在更长的航程中为更大的船只提供支持。


燃料电池火车和公共汽车投入使用


在以燃料电池为动力的飞机和轮船仍在开发中时,以燃料电池为动力的火车和公共汽车将进入收益服务。由Van Hool NV制造并由8个Ballard FCveloCity-HD 100kW燃料电池模块提供动力的八辆ExquiCity有轨电车正在法国波城的公交快速运输系统中进行收益服务。每辆电车的长度超过18米(60英尺),可容纳125位乘客,两次加氢之间可行驶300多公里(185英里)。


除环境效益外,混合燃料电池电车还具有许多重要

优势,包括高水平的操作灵活性和生产率(无需安装昂贵的电力基础设施);高水平的乘客舒适度和安全性;并且比传统电车的成本更低。燃料电池电动公交车有几种架构:

标准公交车(12或13米)

o带有小电池的公共汽车和大型燃料电池(例如120kW)

o带有超级电容器(而不是电池)和公共汽车的公共汽车燃料电池(例如75kW)

o具有大电池和燃料电池作为增程器的

公共汽车•铰接式公共汽车(18米公共汽车)

o具有大电池和燃料电池作为增程器的公共汽车


同样在欧洲,阿尔斯通的氢燃料电池动力火车已通过测试,并准备在荷兰网络上运行,提供与传统区域柴油火车相同的服务性能。名为Coradia iLint Alstom的燃料电池列车已在德国下萨克森州投入使用。德国联邦铁路协会已将Coradia iLint认可。阿尔斯通已经在德国售出了41列这种氢动力火车。在维也纳,Coradia iLint计划为奥地利联邦铁路ÖBB的定期客运服务。


燃料电池卡车


康明斯公司最近收购了燃料电池和制氢技术提供商Hydrogenics Corp.,这表明了人们对燃料电池动力公交车和卡车的日益增长的兴趣。Hydrogenics现在是康明斯电气化电力业务部门的一部分,该部门专注于校车和公交车以及中型和大型公共汽车。重型卡车。除了收购Hydrogenics,康明斯最近还宣布了对燃料电池增程器供应商Loop Energy的投资,并与现代汽车公司签署了一份谅解备忘录,以在整个北美商业市场上合作开发氢燃料电池技术。


现代汽车正在进入燃料电池重型卡车市场,将其全球首款燃料电池重型卡车XCIENT燃料电池的前10台运往瑞士。XCIENT燃料电池卡车将于2022年进入北美市场。现代汽车将在今年推出50辆卡车,到2025年将总共生产1,600辆。XCIENT燃料电池在190kW氢燃料电池系统的驱动下,一次可行驶约400公里收费。


巴拉德动力系统公司(Ballard Power Systems)已与马勒(MAHLE)合作开发零排放燃料电池系统并将其商业化,以为各种类型的商用卡车提供主推进功率。巴拉德将提供燃料堆的专业知识。马勒将领导复杂进气系统的开发以及燃料电池系统的温度控制,以及燃料电池的空气过滤器

解决方案。


丰田汽车和日野汽车已同意共同为北美市场开发8类燃料电池卡车。这项工作将把日野的XL系列底盘与丰田的燃料电池技术结合起来。它扩大了现有合作关系,为日本市场开发了25吨燃料电池电动卡车。此外,丰田还与电装公司合作,开始对燃料电池驱动的卡车进行验证测试,该卡车在灾难期间也可充当应急发电机72小时。该车辆还将提供水作为发电的副产品。


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