2024年12月23日 星期一
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本田太阳能加氢站简介

2019/10/15 16:11:331871

2001年7月,本田研发有限公司和总部设在美国的本田研发公司建立了第一座太阳能制氢和燃料站。该站使用一组光电电池通过电解水制氢。如果光电电池的能量不可用或不充分(例如,由于云层遮挡等),则通过电网的电力完成电解过程。如图1所示。

1.PROJECT GOALS项目目标

本田正在致力于通过研究整个氢气的生产、储存、运输过程以及在氢气生产中降低CO2排放,使氢动力社会在未来成为现实。与其他汽车公司相同,本田汽车公司正进行重要的氢燃料电池的研究和开发计划。事实上,2002年12月2日,在加利福尼亚州洛杉矶市本田公司推出了第一辆商业燃料电池车(FCV)和另外4辆车辆燃料电池车也在2003年初交付。本田还在同一天加入日本燃料电池汽车项目。本田公司的FCX汽车是世界上第一辆被加州空气资源委员会(CARB)和环境保护Agency (EPA)局认证的燃料电池车。

2001年7月,本田成为世界上第一家建立太阳能制氢加氢站的汽车制造商,成为这个项目中的重要里程碑。这座太阳能制氢加氢站设于本田在加利福尼亚托兰斯的研发中心。它主要用于:

•开展氢的生产、储存以及利用可再生能源制氢的研究

•支持公司正在进行的燃料电池动力汽车开发计划

此外,该加氢站还可以协助验证利用可再生能源制氢更有效的方法。

2.工程项目说明

图1 本田加氢站(托兰斯,加利福尼亚)

在美国唯一其他类似的使用太阳能制氢的燃料电池汽车是美国南加洲阳光车道运输公司的汽车,主要包括一些城市公共汽车和一些小型汽车,如Golf。

本田公司2003年推出的燃料电池示范车以该公司FCX - V3和V4的实验车为基础,这些车已在美国和日本广泛的展示运行过。

3.组成部分
3.1加氢站
该加氢站位于本田加利福尼亚托兰斯的研究和发展中心,它包括:
•8千瓦光电电池组
•电解系统,电解水制氢
•控制系统,以最高效率利用太阳能发电
•压缩机,以350bar(5000psi)的压力压缩氢气以便储存
•压缩氢气的储存罐(400升,350bar)
如果光电电池的能量不可用或不充分(例如,由于云层遮挡等),则通过电网的电力完成电解过程。图2为系统总示意图。

图2 本田的氢气加气站示意图

该系统如果只利用太阳能运行,每年可以生产约5700升(350bar)氢气。这足以提供一辆燃料电池汽车使用一年。如果使用太阳能电源和电网电力供电,该加氢站的生产能力为每年26000升年。如表1所示。该系统的氢气加注速率每分钟20升。质量流量传感器会记录加注氢气的量。

表1 本田加氢站加注氢气能力(350bar)

氢的生产

升/年

26000(太阳能和电能)

5700(太阳能)

氢的储存

200

氢的加注

升/分

20


该加氢站开发了几项新技术。包括创新的纯水循环系统可以使电解水损失降低。控制系统可以通过控制在阳光密集时电能波动的引起波动提高氢气的产率。因此,本田可以减少使用太阳能制氢带来的能量损失。

这座先进的加氢站的特点之一是它几乎无声的运作和它的视觉冲击,它通过优雅的顶篷和易于操作的特点促进了“客户友好”的形象。所有的硬件系统是不面向用户的,因此,加氢站根本不是“威胁”。相反,它表达了对能源的未来积极的意义,包括可再生能源的选择和安全运行。

3.2本田FCX燃料电池车

本田公司2003年推出的燃料电池汽车FCX,是一款双门4座掀背轿车。以压缩氢气和空气中的氧气作为燃料,燃料电池提供给汽车电能。氢以350bar的压力存储在两个156升位于后排座椅的氢罐。这辆车有最高速度150公里/小时,并可达355公里续航能力。动力总成系统由巴拉德公司的质子交换膜(PEM)燃料电池和交流同步电动机组成。

本田的FCX利用自己独立开发的高效率,高输出的超级电容器能量存储系统,实现再生制动和强大的驱动性能。动力总成结构组件的布局也已优化以提供一个宽敞的4人乘坐空间并能保持碰撞的安全性能。

本田燃料电池汽车的最新车型的驱动扭矩比之前车型提高15%以上,还提供了中高范围的功率特性以及加速性能。它的续航能力达到355公里,比之前车型提高越40公里。该车系统概要以及动力总成如图3和表2所示。照片如图4所示。

图3 系统概要图

表2 本田的FCX详细参数Vehicl

整车

长度

4165mm

宽度

1760mm

高度

1645mm

最大速度

150km/h(93mph)

续航能力

355km(220miles)

座位容量

4人