物流行業(yè)將最有可能成為第一個(gè)廣泛采用燃料電池技術(shù)的非汽車行業(yè)。這就是該行業(yè)中著眼與長遠(yuǎn)發(fā)展的資深OEM都已開始進(jìn)行燃料電池或混合動力開發(fā)計(jì)劃的原因。所以,首要的問題不是“是否”會采用燃料電池,而是“何時(shí)”將采用燃料電池;但這個(gè)問題似乎任何人都很難回答。
在汽車行業(yè)也呈現(xiàn)出了這種景象,幾乎所有重要轎車制造商,如梅賽德斯、奧迪、斯巴魯、本田、日產(chǎn)、福特、通用和大眾汽車公司等這些對未來發(fā)展極敏銳的制造商都建立了完善的燃料電池或混合動力技術(shù)開發(fā)計(jì)劃。
豐田汽車公司(TMC)的普銳斯(Prius)轎車是在該試產(chǎn)的重大成功之一,該轎車最重要特點(diǎn)是配置了油電混合動力系統(tǒng)(Hybrid Synergy Drive)。
在該領(lǐng)取得了大量的研究成果,這些成果都有極好的發(fā)展規(guī)律前景;甚至已開發(fā)成功了下一代的普銳斯,并極具想象力地稱之為普銳斯II。所以,當(dāng)豐田公司在CeMAT上首次展出燃料電池混合動力原型叉車時(shí),不得不令人刮目相看。我們以及許多來自其他OEM的要人都圍在這令人難忘的車輛周圍,這對于豐田公司是一種鼓舞。
清潔的機(jī)器
豐田工業(yè)公司(TICO)技術(shù)研發(fā)中心副總經(jīng)理Kazuo Ishikawa和豐田工業(yè)設(shè)備歐洲分公司(Toyota Industrial Equipment Europe)產(chǎn)品經(jīng)理Benoit Meunier在現(xiàn)場回答了有關(guān)FCHV-F的技術(shù)問題。
Ishikawa首先介紹說:“盡管FCHV-F的意思是燃料電池混合動力車輛——叉車,但其中所采用的技術(shù)與普銳斯完全不同?!?BR> “我們需要設(shè)計(jì)一種更清潔的車輛,“他接著說。汽車工業(yè)在降低機(jī)動車輛對環(huán)境的影響方面已取得了巨大的進(jìn)步。對傳統(tǒng)的柴油和汽油發(fā)動機(jī)已進(jìn)行了大幅改進(jìn)來降低耗油量,同時(shí)出現(xiàn)了新型的采用替代燃料的發(fā)動機(jī),如CNG。零排放車輛是發(fā)展的終極目標(biāo),豐田汽車公司(TMC)正在致力于開發(fā)核心技術(shù)。為此,TMC的目標(biāo)是將不同的能源組合在一起,使各種動力源可以相互強(qiáng)化。
Ishikawa說:“普銳斯這種首批大規(guī)模生產(chǎn)的混合動力車輛只是在該方向上邁出的第一步,是由汽油和電能復(fù)合驅(qū)動。最近在日本和美國限量推出的FCHV轎車是目前最接近最終環(huán)保轎車的車輛。TICO就是將這種技術(shù)應(yīng)用與叉車中?!?BR>
地球之友
FCHV-F之所以如此命名,主要是因?yàn)槠浣梃b了豐田FCHV技術(shù),該技術(shù)中采用蓄電池和燃料電池向電機(jī)供電,具有兩種獨(dú)立的電源。在叉車中,電機(jī)由兩電容器和一個(gè)氫燃料電池供電。
Ishikawa說:“把TMC的FCHV技術(shù)推廣用于叉車時(shí),我們設(shè)法提高燃料電池系統(tǒng)的性能和可靠性。我們希望通過采用轎車配件和其他常用組件向?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)邁進(jìn)。TICO開發(fā)了一些叉車專用技術(shù),如功率控制單元、電容器系統(tǒng)和空氣壓縮機(jī)。我們不得不減小燃料電池組的規(guī)格使之與叉車的輸出相匹配,但大多數(shù)其他燃料電池組件在兩系統(tǒng)中都可使用?!?BR> “使用了電容器,因?yàn)槠錁O適合叉車用途;許多這種類型的車輛停止和起動都需要大量的能量,而持續(xù)時(shí)間較短。因此,電容器更適合吸收和平穩(wěn)能量波動?!?BR> Ishikawa將該系統(tǒng)比做微型發(fā)電廠,因?yàn)槭怯脷鋪懋a(chǎn)生電能。“氫被輸送到燃料電池的負(fù)極,此處由催化劑奪取氫原子的電子。電子從負(fù)極流向正極從而產(chǎn)生了電能?!蓖瑫r(shí),失去電子的氫原子成為氫離子,通過質(zhì)子交換膜流向正極側(cè),在正極催化劑的催化下氫離子和電子與氧化合生成水(水和熱是整個(gè)系統(tǒng)僅有的副產(chǎn)物)。
Ishikawa繼續(xù)說:“我們采用TMC提供的高分子交換膜燃料電池。電池中有一個(gè)高分子交換膜,膜兩側(cè)集成有電極。該裝置夾在分隔器之間,由分隔器形成氫和氧的通道,單個(gè)這樣一來的電池產(chǎn)生的電壓小于1V,所以將百個(gè)電池疊放串聯(lián)來達(dá)到所需的電壓。這就是我們?nèi)剂想姵亟M的工作原理,也是大多數(shù)人在談到燃料電池時(shí)會提到的原理?!?BR> 所產(chǎn)生的電能通過DC/DC變換器輸送到電機(jī)控制器。“我們?nèi)剂想姵亟M的電壓超過了100V,但電機(jī)控制器的系統(tǒng)電壓是80V,這就是我們必須使用DC/DC變換器的原因。如果產(chǎn)生的電能大于所需的電能,過量的能量就被充入電容器中,另外,在制動時(shí),再生的電能也被充入電容器中。如果產(chǎn)生的電能小于所需的電能,則電容器釋放電能?!?BR> 盡管電容器貯存的電能比蓄電池少,但與蓄電池不同,電容器可以進(jìn)行瞬間充放電。
燃料電池叉車在加入燃料后可立即使用,與電動叉車相比要方便得多
Ishikawa說:“我們選用電容器來適應(yīng)叉車頻繁的起-停操作中所需的大充、放電流。我們希望在將來能提高系統(tǒng)的效率,現(xiàn)在正在進(jìn)行采用鎳氫電池的研究,如燃料電池和混合動力轎車中所使用的鎳氫電池?!?/P>
性能特征
盡管許多擁護(hù)的確會很歡迎FCHV-F的綠色特征,但如果不能投入實(shí)際使用,其環(huán)保特性就沒有什么價(jià)值了。由于FCHV-F尚處于原型階段,短時(shí)間內(nèi)不會投產(chǎn)(盡管計(jì)劃在全球范圍內(nèi)與用戶進(jìn)行廣泛的試驗(yàn)),但它的性能又如何呢?
Meunier說:“它與電動叉車的性能相同。電瓶車和燃料電池車的主要區(qū)別是燃料電池可產(chǎn)生穩(wěn)定的能量,而電瓶的功率會隨電瓶使用時(shí)間延長而下降。所以,其最重要的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是在整箱燃料的使用過程中具有穩(wěn)定的性能。”
“由于燃料電池叉車在加入燃料后(僅需5分鐘)可立即使用,所以與電動叉車相比,燃燒電池叉車要方便得多,因?yàn)殡妱硬孳嚨碾娖勘仨毝ㄆ诔潆?、加水和更換?!睂τ谪S田公司較大的用戶更能體現(xiàn)出這種優(yōu)勢,因?yàn)檫@些公司晝夜連續(xù)工作,每天需要更換兩到三次電瓶。而使用燃料電池叉車時(shí),這些用戶就不需要再購買額外的電瓶,從而可降低總的運(yùn)行成本?!坝捎谌剂想姵剌敵龇€(wěn)定,所以可使車輛在其使用周期內(nèi)保持最佳的性能”,Meunier補(bǔ)充說。
FCHV-F項(xiàng)目真正是從2004年開始,所以沒有具體的投資回收計(jì)劃,最開始的工作是收集這方面技術(shù)的研究資料。在叉車中所有的許多部件也用于FCHV轎車中,所以豐田公司及其叉車用戶將會長期受益于由于部件的通用性帶來的成本降低。
Meunier認(rèn)為綠色能源是全球面臨挑戰(zhàn),燃料電池及類似技術(shù)是應(yīng)對未來的主要武器?!癋CHV技術(shù)設(shè)計(jì)用來解決未來的能源問題。能源是眾多活動的關(guān)鍵動力,但其對環(huán)境的影響也愈來愈受到重視。所面臨的挑戰(zhàn)是設(shè)計(jì)既功率強(qiáng)大又環(huán)保的車輛?!?BR> 我們都充分認(rèn)識到我們過分地依賴于化石燃料來產(chǎn)生能量。專家們憂慮地認(rèn)為,如果全球?qū)δ茉吹男枨笠约暗缆飞闲惺沟能囕v的數(shù)量不斷增加,到21世紀(jì)中葉就會出現(xiàn)石油短缺。另外,原油貯量不斷減少,造成燃油價(jià)格上漲,這是我們現(xiàn)在感觸最深的景象,從而使中東成為一個(gè)敏感地區(qū)。
所以開發(fā)替代能源勢在必行。Ishikawa最后說:“技術(shù)已具備,現(xiàn)在正在叉車上進(jìn)行試驗(yàn)。究竟需多久才能投放市場不僅僅是叉車制造商的問題,還是一個(gè)政治問題。政府會支持基礎(chǔ)設(shè)施的成本嗎?會有支持‘綠色’公司采用這種技術(shù)的政策嗎?這些都不是我們能回答的問題。當(dāng)然,物流行業(yè)似乎更適合快速采用該技術(shù),但仍存在無法回答的基礎(chǔ)設(shè)施方面的問題?!?BR>
2024-10-30 10:21
2024-10-30 10:14
2024-10-29 09:48
2024-10-28 08:36
2024-10-28 08:21
2024-10-26 11:08
2024-10-26 10:09
2024-10-23 09:13
2024-10-21 14:35
2024-10-21 09:45