本文主要讲说关于我们的汽车也可以使用氢气的话题,和一些机动车性能原理相关题,想必很多人都想知道,希望能帮助到大家。
在北京延庆区,不少市民乘坐着绿色车身、白色祥云图案的公交车。然而,可能没有多少人知道,这些公交车作为北京冬奥会服务保障车辆有着悠久的历史。此外,该公交车不燃烧汽油,是氢燃料电池公交车,而不是典型的纯电动汽车。更加低碳环保。
氢能被公认为清洁能源,具有重量轻、储量丰富、燃烧性能良好等特点,可应用于各个领域。交通运输是最重要的应用场景之一。
近年来,国内氢能源汽车产业稳步发展,不断取得创新成果。国家发改委、国家能源局联合公布的《氢能产业中长期发展规划》指出,要推动“氢能在交通领域试点应用”有条不紊地进行。他提出到2025年“拥有5万辆左右燃料电池汽车,部署建设多个加氢站”的发展目标。
相信目前还非常小众的氢能源汽车将在不久的将来走进千家万户,为人们的出行选择增添又一种绿色选择。
独特的优势和广阔的发展前景
随着技术的进步和低碳理念的普及,新能源汽车越来越受到市场关注。截至2022年底,我国新能源汽车保有量达到1310万辆。但其中以纯电动汽车居多,氢能源汽车保有量刚刚突破万辆。
如果说新能源汽车越来越成为大众熟悉的伙伴,那么氢能源汽车也算是其中的“新面孔”。不过,近年来这个“新面孔”的发展前景却十分乐观。
2022年北京冬奥会期间,氢燃料电池汽车开始比赛示范运营,成为国内氢能源汽车发展的一大亮点。如今,氢能源汽车在北京、上海、广州等地的推广和引进正在加速。
产业通商资源部公布的《节能与新能源汽车技术路线图20》预计,到2035年,燃料电池汽车保有量将达到100万辆左右,商用车将实现这一目标。改用氢能源。
氢能源汽车为何如此受欢迎?氢能源汽车与其他新能源汽车相比有哪些优势?
“氢能源汽车的技术关键之一在于氢燃料电池。”据国家能源集团北京低碳清洁能源研究院氢能技术研究中心副主任何光利介绍,工作原理如下。氢能源汽车使用燃料电池作为向车辆输送氢气的方法,氢气和氧气在燃料电池中发生反应产生电力,并利用电力来推动车辆前进。
“我们常用的纯电动汽车中,电能直接储存在车载电池中,电池是能量存储机构,而氢燃料电池是能量转换机构。从这个角度来看,它可以充当能量转换机构。”打个比方,燃油车是在油箱中添加汽油来供给发动机燃烧,而氢能源汽车则需要添加氢气来供给燃料电池。”何光利说。
因此,与纯电动汽车相比,氢燃料电池汽车增加了车载储氢系统和具有发电能力的燃料电池系统。这提供了独特的优势。
首先,氢燃料电池汽车的续航里程较纯电动汽车显着增加。何光利指出,为了提高纯电动汽车的续驶里程,目前的方法通常采用更多的锂电池或通过更新技术不断提高电池的高能量密度。然而,对于车辆生产来说,两者都需要较高的成本。然而,要增加氢燃料电池汽车的续航里程,只需要增加储氢罐即可。此外,纯电动汽车的充电时间相对较长,通常需要几个小时才能充满。但氢燃料电池汽车的加氢时间很短,几乎相当于燃料电池汽车的汽油加氢时间。
氢燃料电池在高海拔、高温、低温等各种环境下性能更加稳定。以目前在北京延庆区运营的氢燃料电池公交车为例,其搭载的氢燃料电池系统即使在-30摄氏度的环境下也能在无需辅助加热的情况下快速启动,行驶里程可达300公里。公里。北京公交集团客运第八分公司司机郭宏宇讲述了自己驾驶氢燃料电池公交车的经历“氢能源汽车不仅更安全、更环保、无污染,而且噪音更小,电池寿命更长,操作非常方便,驾驶起来平稳舒适。”
从低碳环保的角度来看,氢能源汽车具有更好的性能,有人将氢能源汽车称为“移动空气净化器”。何光利介绍,这是因为燃料电池非常敏感,为了保持进入燃料电池的空气清洁,氢能源汽车必须配备物理吸附、化学吸附等多重过滤装置。因此,氢能源汽车的前置空气处理装置不仅可以吸附细小灰尘,还可以过滤掉空气中的有害气体。当过滤后的空气进入电池并与氢气发生反应时,释放的唯一物质是水和新鲜空气。
基础设施建设加快
氢能源汽车优点很多,但如何进一步推广和落地呢?多位行业负责人在接受采访时表示,加强氢能储运能力、完善加氢站等基础设施是普及氢燃料电池汽车的关键。
中国在制氢方面已经具有明显优势。《氢能产业中长期发展规划》指出,中国是全最大的氢气生产国,年氢气产量达到约3300万吨,其中约1200万吨达到工业氢气质量标准。可再生能源装机容量居世界第一,供应清洁低碳氢能源潜力巨大。
不过,目前利用太阳能、风电等可再生能源生产的绿氢主要产于西部地区,而东部地区对氢能的需求旺盛。要解决供需矛盾,必须加强氢能运输能力。
在氢气储运方面,我国目前主要采用长筒拖车运输高压气体,管道运输仍是薄弱环节。这使得长距离氢气运输总是更加昂贵且效率较低,这也是最终氢气成本较高的主要原因之一,了产业链的发展。
幸运的是,这个题有望逐步得到解决。不久前,《国家油气管网建设行动计划》将“西气东输”氢气管道示范工程纳入其中,启动了我国首个纯氢长输管道项目。
该管道起自内蒙古自治区乌兰察夫市,延续至北京燕山石化,是我国第一条跨省区大型长距离纯氢输送管道,全长超过400公里。该管道建成后将用于替代京津冀地区现有化石能源制氢和输氢。
据中国石化董事长马永生介绍,“西气东输”管道一期产能为10万吨/年,远期提升潜力可达50万吨/年。同时,将在沿线多个地点预留港口,以方便获取潜在的氢源。未来,中国石化可通过“西气东输”管道建设支线和氢气主板,支持京津冀氢能走廊高效建设。
目前,“西气东输”氢气管道示范工程在路线选址、技术研究和工程建设规划等方面已取得积极进展,可行性研究报告编制工作已基本完成,各项工作正在有序推进。我们正在加速该项目。
完善加氢站的部署也是氢能源汽车产业发展的重要前提。
去年9月,国家发改委基础设施建设新闻发布会上,国家能源局相关负责人介绍,我国已建成加氢站270余座,约占全国充电站总数的40%左右。世界。世界排名第一。
例如,位于北京大兴氢能示范区的海珀加氢站于2021年竣工,是全最大的加氢站,面积超过6000平方米。共有16支加氢枪,日加氢能力高达48吨。海菲尔加氢站负责人介绍,高峰时段该加氢站每天可为500多辆汽车充电。
同样位于北京市大兴区的青云店加油站计划于2022年通过增设加氢设备设施,改造为油氢一体化充电站。据介绍,大兴区今年计划再建设两座油加氢一体化加注站,同时还将加快建设两座纯氢加氢站。为充分满足燃料电池汽车加氢需求,计划到2025年底建成10座以上加氢站。
国家发改委相关负责人指出,目前国内制氢装置主要为35MPa气态氢装置,70MPa高压气态氢装置占一小部分。缺乏制氢和一体化加氢站经验。此外,国内现有加氢站日充电能力主要分布在5001000公斤范围,超过1000公斤的大型加氢站仍需额外建设和部署。未来,加氢网络将本着需求导向的原则,在保证安全的前提下,经济集约利用土地资源,支持利用现有加油站设施,并相应改建和扩建加油站。遵守法律法规,探索充电站制氢、储存氢、加氢站一体化的加氢站等新模式。
根据《北京市氢燃料电池汽车加氢站发展规划》,北京市计划到2023年推广氢燃料电池汽车3000辆,到2025年累计推广氢燃料电池汽车超过1万辆。同时,力争到2023年,建设运营37座加氢站,总加氢能力达到74吨/日,满足47吨/日的车用氢能需求。到2025年,我们计划建设并运营74座加氢站,加氢总量达到148吨/天,满足车用氢能需求126吨/天。
近年来,上海陆续建成10余座加氢站。《上海市氢能产业发展中长期规划》计划到2025年建成各类加氢站70座左右,燃料电池汽车保有量超过1万辆,扩大加氢站规模。能源产业链规模将突破1000亿元,交通运输领域将推动每年减少二氧化碳排放5万-10万吨。
企业创新的目的是开拓市场。
随着基础设施建设不断完善,瞄准氢燃料电池汽车市场的创新企业不断增多。
北京文力科技有限公司位于大兴氢能示范区,致力于燃料电池系统及其零部件的研发和生产。
北京文力科技有限公司副总裁左琳琳告诉小编“在燃料电池系统很多相关部件的研发方面,国内很多产品已经达到了领先水平。”采用空气轴承技术研发的新型燃料电池空气压缩机,实现了12万转/分的超高转速。这显着减小了燃料电池系统的尺寸,使其更适合车辆使用。
“燃料电池系统部件及产品的研发需要电磁学、流体力学、材料学等多学科知识,产品研发过程相对复杂,技术创新含量也比较高。因此,我们花了大量时间“我们投入了大量时间来不断测试和验证它。”左琳琳介绍,燃料电池空压机从开始设计到工程样机成功建造,历时四年。然后,经过大约一年的打磨工作,正式作为量产产品发布。
目前,北京稳力科技有限公司已开发出多种功率范围从5kW到150kW的燃料电池系统,可用于小功率卡车以及长途、大功率重型卡车。-动力叉车、环卫车等车辆。左琳琳表示,“相信不久的将来,氢能源汽车会在乘用车和商用车领域有更好的表现,占据一定比例的市场份额。”
电堆是氢燃料电池系统的核心部件,占燃料电池系统成本的一半以上,而膜电极是电堆的核心部件,其工业重要性堪比锂电池细胞。
近年来,上海捷氢科技有限公司在膜电极自主研发和制造方面取得多项突破,实现了膜电极的国产化和产业化。公司新一代膜电极产品峰值功率密度同比提升30%,铂金消耗下降23%,使用寿命提升50%,达到领先水平。同时,膜电极的成本也显着降低。
“降低成本是推动氢燃料电池普及的重要环节。”洁氢科技总经理卢兵兵表示,要降低成本,打破关键零部件的技术垄断,实现自主可控。对于整个产业链来说,这是至关重要的。
“纵观氢能和燃料电池行业,国内企业在大部分技术和产品上已经具备了显着的竞争力,但同时也必须意识到,还必须利用质子交换膜、碳纸等一些关键材料。催化剂。卢冰冰教授表示,“与国内产品相比,还存在技术差距,所以我们需要未雨绸缪,更加注重基础研发。”全面国产化,涵盖从核心材料和零部件到生产工艺和设备的各个方面,可以避免“卡脖子”,使中国氢能和燃料电池产业跻身世界领先。
中国氢能源汽车产业和市场的长期发展潜力也吸引着众多外资企业。
在广东省广州市,韩国现代汽车集团询,“Parkyi是如何使用的?Leebak如何检测车辆何时进入和离开停车位?它主要通过电子眼监控Parkyi的停车位。当车辆在停车位时停车场,他们对Parkyi的车位进行监控,通过在进入时将信息上传到YiParking的系统,YiParking的后端工作人员就会知道车辆已进入停车位,当车辆离开时,监控系统会再次上传信息。传感器也可用于检测车辆。检测。
高铁和高速列车的驱动和制动原理是什么?驱动装置由各滑架驱动,制动时采用电气指令制动。
驱动原理
在高铁和动车组中,不仅机车配备了牵引电机,几乎所有车厢都配备了电动机,几乎所有车轮都被驱动旋转。就这样,动车组向前迈进,奋力划动,仿佛大家都在赛龙舟。所有车轮都是一致运动的,强烈的统一性使得火车相对更轻,火车跑得更快。
制动原理
动车组中各车辆的制动控制装置由微机控制,由动车组的电制动再生制动和各车辆的空气制动、盘式制动组成,制动控制装置具有利用电气指令的滑行检测功能。型制动系统。
No Comment