燃料电池车是通用的重点,1997年在日内瓦车展推出欧宝燃料电池车,1998年9月“氢动一号”概念车在巴黎车展登场,2001年10月“氢动三号”亮相东京车展,2002年1月面世的“自主魔力”(AUTOnomy)概念车首次将燃料电池技术与线传操纵技术结合起来,当年8月,全球首辆可驾驶的线传操纵氢燃料电池车Hy-wire就在巴黎车展公开。2003年,改进的“氢动三号”成为首款获日本公路行驶许可的液氢燃料电池车,最高时速160公里,可连续行驶270公里。
今年4月,通用刚刚在底特律车展首次公开的Sequel氢燃料电池车将参加上海国际车展,其储氢量达到8公斤,最大功率提高约25%,连续行驶距离达到482公里,0~96.5公里/小时加速只需10秒。该公司研发及规划副总裁波立达的评价是“虽昂贵,但可行”,他还希望燃料电池车“2010年以前在耐用性和性能上能与目前的内燃机系统一争高下,最终实现经济量产,成为普通消费者买得起的车型”。福特的策略则较富过渡性,在业内首先将混合动力与燃料电池技术结合的H2RV可节能25%,预计一两年内上市。
2002年5月20日,戴-克公司的甲醇改质型燃料电池车NECAR5完成了旧金山到华盛顿的横穿北美之行,历时16天,行程5250公里,最高时速145公里。除F-Cell在全球试车外,戴-克还有33辆燃料电池大巴参加了欧洲多个示范项目,总里程和行驶时间已分别达到42万公里和33000小时。2005年3月,以奔驰B级车为原型的燃料电池车B-Cell又出现在日内瓦车展,输出功率超过100千瓦,储氢压力增至70兆帕,连续行驶距离从160公里增至约400公里。公司同时宣布:将于2012年正式销售氢燃料电池车。
作为地球上最丰富的元素,氢原子几乎总是与其他元素以分子形式存在,按照能量守恒定律,首先要消耗能量来提取它,因而在燃料电池中,氢实际上只是一种能量流通手段。
几十年来,氢已经是有机化学工业的重要原料,全世界年产约5000万吨,主要来自煤气、天然气、轻质油或重油等矿物燃料,但储量有限,也未根本解决环保问题。薪柴、锯末、稻草等可再生的生物原料也可通过气化和微生物方法制氢。最丰富的含氢物质是水,水电解制氢的效率一般为75%~85%,但每立方米需耗电4.5~5.5度,而且目前设备规模较小。
氢气密度很低,需要压缩或液化才能运输、存储和分配。5~7公斤氢能使汽车行驶644公里,但控制燃料罐体积是燃料电池车的主要难题。现有的储氢方式一是将液态氢储存于-253℃的低温罐内,二是将氢气储存于高压绝缘罐中,连续行驶里程分别达到400和270公里的水平,但前者要消耗较多能量,后者体积仍然较大,蒸发还会每天消耗5%的氢。更先进的办法是金属氢化物低压固态储氢技术,美国采用晶粉状金属合金,一次可吸收氢气约3公斤,加热即可释放出来,可反复使用几百次。
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