奔驰燃料电池工厂

[2006-11-28 18:50:10]  太平洋汽车网   pcauto 可乐加冰    责任编辑: linzhongniao
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梅赛德思-奔驰氢燃料电池工作室

氢燃料电池车正在越来越有市场

传统的燃料正在逐渐为可以恢复的能量源所取代,更强的能量机动性是未来社会发展所需要的,同时也为现代化经济打下了基础。这也就是为何戴姆勒·克莱思勒将能量机动性作为研究的方向的缘故,在能量专家的的眼中,那些传统的燃料始终都会被用尽。“对于运输行业来说,原油基本上是现在燃料量产的唯一来源。”戴姆勒·克莱思勒的托马斯·维博博士表示,“于是我们现在正在呼吁另一种能量政策,当然实现这一点需要很大的努力。”

只需要满足以下的三点,人们就可以获得足够的燃料:

  1. 驾驶系统能够拥有更高的效率。在只能从旧能源之中获得燃料的情况下,更加有效的使用燃料是必不可少的,同时还应该降低二氧化碳的排放量。虽然可以再生的能量理论上是无限的,但是同样需要注意适当的利用,同时量产的成本不能太高。
  2. 尽少排放CO2。二氧化碳的排出会导致温室效应的恶化,在这种情况下,减少其排放是最有效的措施。这一点同样也反过来要求人们使用更加清洁以及可重复利用的能源。
  3. 大量的使用可再生的能源。大量的生产开发让世界上绝大部分的地区如今都在使用进口燃油,使用可再生的能源能够有效保护一次能源。

环保之路

能量结构以及机动性的概念不是一个晚上就可以改过来的,这也就意味着环保的发展策略需要从短中长三个方面来着手,并且改造者需要有足够的耐性,因为牵涉到的方面太广了。类似戴姆勒克莱思勒这样的汽车制造商是不可能一力承担这样的责任的,他们要做的仅仅就是改善传动系,让车子排出的废气更少,同时还有为市场带来更新的概念,提高发动机的效率。当然,如果真的要实现最后的目标,还有很多的事情要做。譬如说,燃料制造者以及能源公司必须提升自己产品的质量,开发更具有价格竞争力的新燃料。这是由于无论如何优化的驾驶系统也不能完全在燃料不配合的情况下发挥最好的功效。燃料制造者和相关的技术人员需要逐步扩大再生能量的生产,同时也要优化生产步骤,让这样的燃料质量更好,价格更廉。最后一点,政府必须为这些新能源的使用铺垫好道路。

虽然一百多年以来,人们都在不断的追求着这方面的进步,但是显而易见,现在在燃烧室的燃烧效率以及减少废气排放方面,仍然还是有着很大的改进余地。开发者们每推出一款新的引擎,就又一次的证明了这一点。如今有了合成燃料,引擎开发者们就有了更多的选择来创新和进步,例如使用混和动力燃料之类。

对于清洁燃料长期方面的改善,没有比采用氢燃料电池更为妥善的方法了。但是对于这一点的研究,克莱思勒公司还只能说处于刚刚起步的阶段。

氢燃料电池:F600 HYGENIUS开始

  • 氢燃料电池的驱动效率是最高的,性能良好,范围广,同时能够冷启动
  • F 600 HYGENIUS的出现,使得将研究用的科技变为现实的系列产品成为可能

在去年十月份的东京车展之上,戴姆勒克莱思勒就首次展出他们的氢燃料电池车: F 600 HYGENIUS。为了制造这款4座的车子,工程师们动用了很多以前的经验,例如在制造A-Class F-电池车时候的经验。

F 600 HYGENIUS的氢燃料电池之中使用的创新科技包括:

  • 新开发的燃料箱,能够储存压强达到700巴的液体氢,超过以前的350巴的压强一倍。这样一来车子就可以容纳下4公斤的氢,同时使用一箱液态氢就可以让行驶距离超过400公里。
  • 氢燃料电池采用了新的隔膜技术以及由中空纤维制造的保湿系统。这两者都能够让加热以及水的处理愈加精确,也就确保了过程之中不回出现液态水。因为液态水的积累在寒冷的冬天很有可能让冷启动变得困难但是 F 600 HYGENIUS就能够轻易的在较低的温度下启动,最低达到设施零下25度。
  • 在车子的后轴上有一款恒时处于待机状态的同步电机可以用来驱动,相比其前辈,这款电机更小更强劲。
  • 车上的锂电池能够释放出平均30千瓦的能量,最大可以达到55千瓦,相比以前的镍氢电池,输出要大一倍。
  • 新款的双极盘不再由石墨构成,而是用仅为0.15毫米厚的金属箔制造。金属能够提高氢燃料电池的传导率以及延长寿命。
  • 车子使用了新的电动增压机来为氢燃料电池供氧,这个增压机只是原来的三分之一大小,质量也只是以前使用螺旋压缩时候的七分之一。

配合其他的创新科技,F 600 HYGENIUS的燃油经济性相当出色,百公里消耗的液态氢仅为 2.9升。

有着明确目标的测试

因为F 600 HYGENIUS是一款实实在在的成品,所以研究者以及开发人员经常需要驾驶其外出,以便获得更多的资料来改进自己的氢燃料电池。他们采用了很多方法来测试电池的功率输出以及燃料消耗,考虑得非常周详。

“不管怎么说,我们希望这个系统能够更加完美——而最好的测试方法,就是将它装在车上,然后开到路面。”负责氢燃料电池系统开发的安德力司·道科特博士表示。F 600 HYGENIUS的路测还有一个目的,那就是为未来的B-Class F-电池车开辟道路。现在摆在眼前的问题包括:仅仅使用高电压的电池或者此类氢燃料的电池有没有必要?在什么样的条件下才需要两种能源一起动作?什么时候在这两种模式之间切换才是最合适的?当然,在考虑这些问题的同时,科学家们同时也要顾及到动力,燃料消耗以及功能性和安全性的问题。

简单的组件以及更低的价格

为了能够实现这一目标,戴姆勒克莱思勒对自己的工程师队伍下达了明确的目标:首先,氢燃料电池整个系统必须做得简洁,组件数目不可以太多。组件数目越少,也就意味着出错的几率更小。另一个目标就是让已有的组件体积更小,节约空间以及降低重量。最后,工程师们需要尽可能的延长氢燃料电池组件的寿命以及能量密度,然后再开始量产。公司设定了几个程序来实现这一点,要努力的不单单只是汽车制造商,还有一些主要的供应商。

(H2)——用来释放能量的元素

氢气已经被运用于能量源方面好些年头了,它同时也是食品厂以及电子厂的工业废气之一。譬如说,在一些精练厂的工艺过程之中,氢气就会被释放出来。当然同样的它也有可能是在化学反应过程中的副产品,比如在氯的生产之中,将会分解出这一元素,但是人们往往将其经济性忽略而白白燃烧掉。每年人们产出的氢气高达4500万吨,其中有95%的来自一次能源如天然气以及原油。

为什么我们要选择氢气?

使用氢气本身并不算什么新颖的做法,但是作为二次能源来进入消费者的市场,这才是戴姆勒克莱思勒所追求的

氢气已经被证明是理想的二次能源,当其作为氢燃料电池车的燃料之时,其产生的能量效率是现在的传统汽油燃料或者柴油燃料的两倍,这样的功效是无论怎么改进引擎也无法超越的。

退一步来说,即使我们将一次能源考虑进来,氢燃料电池驱动在废气排放方面依然表现出色。氢燃料电池车使用压缩液态氢,并且可以轻松实现0废气排放。如果氢气本身就是来自于可再生的能量源,那么在这一环之中,同样也是对大气没有污染的。

石油可以说是现阶段之中汽车最主要的能量来源,并且无法持续太长的时间。其中包括几个方面的原因,如本身的储备有限,价格高昂,同时大部分拥有原油的国家都属于政治不稳定的状态等等。而氢燃料的出现,开辟了汽车燃料的一个新局面。比如说,可以运用天然气重组来得到,或者是利用生物来获得而不产生二氧化碳。更重要的是,氢气可以从煤之中获得。

有效性以及价格

中立派的专家们相信,全世界可以获得的I“免费”氢 (类似现在还没有被利用到的)完全足以应付100万颗氢燃料电池的需要。当然,如此庞大的产量也已经足够这样的能源概念普及到人类社会了。根据产品使用的科技以及生产厂家的生产能力,估计现在每生产一千克的氢气需要的成本为25欧元 (同样的价格可以生产接近3生的柴油燃料)。从现在开始到 2015年之间的一个目标,就是将每公斤氢气的制造成本降低到23欧元,让氢气的价格可以媲美现在的燃油。而另一个目标,就是加速世界范围内氢气燃料车的推广,如此一来可以增加从可再生的燃料之中分离的氢气的使用量。

很难预计这种燃料最后的售价会是多少,仅仅在23年以前,相信也没有人能够预计到原油的价格会上升到今天这个地步——75美元一桶,那个年头的原油价格仅仅是现在的三分之一。不过我们基本上可以预计到在接下来的数年之内,由原油提炼而成的燃料价格会持续上涨,问题仅仅是上涨的幅度大小而已。而原油本身的供应来源也在不断的减少,人们甚至可能要利用到油岩或者是油砂来获取原油。理所当然的还有产油地的政治因素,同样会给价格造成相当的影响。不过,可再生的燃料让我们看到了希望,类似太阳能以及风能之类,这些都是取之不尽用之不竭的能源,所以价格不会受到太大的波及。简单的来说,在未来取自于原油的燃料将会越来越贵,而可以再生的能源中获得的燃料将会价格下跌,氢燃料电池 同样会在未来的车辆之中扮演重要的角色。

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