博世:未来的移动性需要燃料电池

长途气候中性动力总成

这是博世提供的信息,并且一如既往地包括一些非常有用的信息。我个人认为氢是重型汽车的未来,但不一定是汽车的未来– see what you think.

汤姆

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电动汽车的速度越来越快。这是减少二氧化碳的重要因素2 交通排放。但是,仅使用电池电力就可在长距离上操作载重达40吨的重型卡车有多经济呢?考虑到电池重量,较长的充电时间以及当今技术的局限性,电动动力总成并不是重型卡车的首选。尽管如此,在不久的将来,即使是40吨的卡车也将能够以全电动模式行驶1000多公里。关键在于博世的燃料电池动力总成。当使用可再生能源产生的氢作为动力时,该动力总成可以实现气候中性的货物和商品运输。博世正朝着这个方向迈出第一步,主要开发卡车专用的燃料电池动力总成,该公司计划在2022年至2023年开始生产。一旦在卡车上使用它们,博世的燃料电池动力总成将越来越多地进入乘用车中,从而使它们成为明天动力总成产品中不可或缺的一部分。

燃料电池和氢成为未来出行的关键组成部分的七个原因:

1)气候中和

在燃料电池中,氢(H2)与氧气(O2)。该反应释放的能量转换为电能,用于驱动。热量和纯净水(H2O)是反应的其他产物。 H2 通过电解获得水,其中借助电将水分离为氢和氧。由可再生能源产生的电能使燃料电池动力总成完全不受气候影响。特别是对于大型重型车辆,如果CO燃料电池的碳足迹比专门用于电池-电动动力总成的碳足迹小2 生产,操作和处置的排放量加在一起。除了氢罐外,燃料电池汽车所需的全部是用于中间缓冲存储的小得多的电池。这大大减少了他们在生产中的碳足迹。博世动力总成解决方案部总裁Uwe Gackstatter博士解释说:“燃料电池的优势确实在电池电力动力总成不发光的那些领域发挥了作用。” “这意味着燃料电池和电池之间没有竞争;相反,它们完美地互补。”

带有太阳的可再生太阳能发电厂

2)潜在的应用

氢具有高能量密度。一公斤氢气所含能量多达3.3升柴油。行驶100公里,一辆乘用车仅需约1公斤;一辆40吨的卡车需要重7公斤。与柴油或汽油一样,只需几分钟即可填充空H 2 继续前进。 Gackstatter总结了其优势:“燃料电池是每天运输大量货物的最佳选择,每天可行驶数公里。”在欧盟资助下 H2Haul 这个项目,博世目前正在与其他公司合作,建造一小队燃料电池卡车,并将其投放市场。除移动应用外,博世还在开发使用固态氧化物燃料电池(SOFC)技术的固定式应用的燃料电池堆。它们的一种预期用途是用作城市中的小型分布式发电站,数据中心和电动汽车的充电站。如果要实现巴黎气候行动目标,那么将来氢将不仅需要为汽车和商用车提供动力,还需要为火车,飞机和轮船提供动力。能源和钢铁行业也计划利用氢气。

3)效率

动力总成的生态友好性和盈利能力的决定性因素之一是其效率。燃料电池汽车比带有内燃机的汽车高出四分之一。采用回热制动可以进一步提高效率。可以将电能直接存储在车辆中并用于推进的电池电动车更加有效。然而,由于能量生产和能量需求在时间和位置上并不总是一致的,因此来自风能和太阳能发电厂的电力经常保持未使用状态,因为它找不到用户并且无法存储。这就是氢产生的地方。多余的电力可用于分散生产,随时可以灵活存储和运输。

4)费用

随着生产能力的扩大,绿色氢的成本将大大降低,而可再生能源产生的电价将下降。由90多个国际公司组成的协会氢气委员会(Hydrogen Council)预计,在未来十年中,许多氢气应用的成本将降低一半,从而使其与其他技术具有竞争力。博世目前正在与初创公司Powercell合作,开发燃料电池核心的电池组,并使其面向市场,并随后进行制造。目标是可以以低成本制造的高性能解决方案。 “从中期来看,使用带有燃料电池的汽车不会比使用传统动力总成的汽车昂贵。” Gackstatter说。

5)基础设施

当今的加氢站网络无法提供完整的覆盖范围,但是欧洲大约有180个加氢站已经足够用于一些重要的运输路线。许多国家的公司正在合作以推动扩张,而这些扩张往往得到国家补贴的支持。同样在德国,政治家也认识到氢在使经济脱碳中的重要作用,并将其确立在国家氢战略中。例如,H 2 到2020年底,Mobility合资企业将在德国建立约100个公共加油站,而欧盟资助 H2Haul 该项目不仅在卡车上,而且还在计划路线上所需的加油站上进行。日本,中国和韩国也有全面的支持计划。

6)安全

在车辆中使用气态氢是安全的,没有比其他汽车燃料或电池更危险的了。氢气罐不会增加爆炸的危险。的确H 2 与氧气结合燃烧,并且两者的混合物超过一定比例具有爆炸性。但是氢比空气轻约14倍,因此极易挥发。例如,任何H 2 从汽车油箱逸出的污染物的上升速度快于它与周围氧气的反应速度。在2003年美国研究人员在燃料电池汽车上进行的着火测试中,发生了闪火,但很快又熄灭了。车辆基本上没有损坏。

7)计时

氢气生产是一种经过验证且技术上简单的过程。这意味着它可以迅速增加以满足更高的需求。另外,燃料电池现在已经达到其商业化和广泛使用的必要技术成熟度。根据氢气理事会的说法,只要有足够的投资和政治意愿,氢气经济就可以在未来十年内变得具有竞争力。 “现在是进入氢经济时代的时候,” Gackstatter说。

(来源:博世传媒)