马勒推出两款用于燃料电池的新型模块化空滤解决方案,开发者不用每次针对不同车型重新设计,而能够使用现成的通用组件,大幅缩短开发时间,节约成本。
9月
奔驰发布3款采用氢燃料电池和电动电池系统的概念卡车,用于城市或长途行驶,续航里程有望超过1000公里;
丰田汽车与电装共同开发燃料电池汽车,以丰田“Dyna”轻型卡车为原型,搭载丰田Mirai FCEV的燃料电池系统;
马勒与巴拉德达成协议,未来将共同为不同重量级商用车开发燃料电池系统。
10月
丰田宣布,以氢燃料为动力的续航651公里的量产版第二代丰田Mirai将于12月发布;
燃料电池车优势明显
与传统车辆外观差不多,FCEV的核心是燃料电池堆(FC堆)。通过电池堆将车上存储的氢气与空气中的氧气反应转化为电能,由二次电池(如锂离子电池)为车辆电机提供动力。
燃料电池模块和电池堆
FCEV用氢气罐储存燃料,电池堆和二次电池都比纯电动汽车电池小很多,大大减少了其生产中的碳排放,间接增加了行驶里程和行李空间。
在效率方面,由于无需燃烧,理论上氢分子中的83%能量可转化为电能,是汽油发动机能效的两倍多,采用恢复制动可进一步提高效率。此外,多余的电力可分散生产,即插即用的便携式燃料电池可随时灵活存储和运输。
说到用户体验,FCEV一点也不逊色。氢能量密度高,FC游戏,一公斤氢气含多达3.3升柴油的能量。乘用车行驶100公里只需约1公斤氢气,一辆40吨的卡车只需7公斤氢气。充满或更换氢气罐只需几分钟,乘用车续航里程可超过500公里;商用车更可达1000公里;另外,FCEV低温(-30℃)启动性能远优于锂电池。
图源 | Stanford University
推广燃料电池车的最大障碍是比充电站贵几倍的加氢站成本(一座100-200万美元)。即使是确立了国家级氢能战略的德国,目前加氢站运营总数也不到100座,仅次于日本;我国有加氢站66座,全球排名第三,国土面积比例并不匹配。
还有氢燃料电池催化剂用的金属铂非常昂贵,比锂和钴贵得多;目前FCEV乘用车车型很少,可用性仅限于有足够数量加氢站的地区。
乘用车总拥有成本(TCO)轨迹
由90多个国际公司组成的国际氢能委员会(Hydrogen Council)预计,在未来十年中,许多氢气应用的成本将降低一半,从而可以与其他技术竞争。
探寻解决之道
为了应对氢燃料车辆遇到的各种挑战,人们想了很多办法。
模块化燃料电池控制单元
博世燃料电池移动解决方案产品经理Achim Moritz认为,燃料电池电力驱动是一种长距离可再生能源,FC游戏,能够在交通运输领域实现持久变革。
图源 | h2-view.com
他介绍说,多样化的需求需要多样化的解决方案。为了布局商用车之后的乘用车市场,博世推出了模块化乘用车燃料电池控制单元(FCCU),控制和监视所连接的系统组件,例如氢气喷射器、电动空气压缩机、再循环泵、传感器等。
FCCU的开环和闭环控制软件结合了基于物理模型的功能,快速控制回路可实现现代电动汽车所需的高度动态的燃料电池堆运行。
借助模块化,符合ASPICE且针对AUTOSAR标准的软件架构可以轻松地将FCCU集成到未来的E/E架构中,并灵活地使其适应任何其他要求。其中央软件有自学习功能,有助于简单、经济的校准和快速上市。
发动机控制单元生产中采用了可配置且可扩展的硬件概念,以使FCCU的处理能力及其输入和输出的数量和类型最佳适应乘用车或商用车的各自应用。
为燃料电池的电极“上油”
使用中,汽车燃料电池经常开和关断,在关断状态下,有害化学反应容易腐蚀电极,引起氢车辆长期耐久性问题。