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博世打造长程运输动力系统 燃料电池成未来交通移动关键
Dressing udstyr   2020年10月05日 星期一 浏览人次: [2239]

由於电动交通正在加速发展,对於人类未来藉此减少因交通运输等移动污染源排放的CO2至关重要。但考量到现今技术条件下的电池重量、冗长的充电时间及有限的续航力,仅使用电池提供电力的动力系统成本效益,似??不是需要长途运输、载重40吨的重型卡车首选,各国大厂则正积极研发,务求让未来重型卡车能以纯电驱动模式行驶1,000公里以上。

由於氢气能量密集度高,每kg供能相当於3.3L柴油,使得燃料电池成为每天需要长里程、重载运输汽车的首选
由於氢气能量密集度高,每kg供能相当於3.3L柴油,使得燃料电池成为每天需要长里程、重载运输汽车的首选

博世集团为全球科技及服务的领导厂商,拥有4大事业群:交通解决方案、工业科技、消费性产品,以及能源暨建筑智能科技领域,旗下包括罗伯特博世公司(Robert Bosch GmbH)及遍布60多国的440多家分公司和区域性公司。其中「交通解决方案」是该集团最大的事业群,2019年营业额达到468亿欧元,约占博世集团总营收60%,看好燃料电池和氢能源将成为未来交通移动关键的7个原因如下:

1. 碳中和,在燃料电池中的氢气会与周围氧气发生反应,产生热能和水,所释放出的能量可转化为电能来驱动车辆;待水电解後再次分离出氢气和氧气,而电解所需的电力亦可由再生能源产生,而能完全实现碳中和。又若计入生产、行驶和废弃物产生的CO2,采用燃料电池的中重型车辆仅需储氢罐及一颗小体积电池用於缓冲储存,总排碳量将低於纯电池动力汽车。博世动力系统解决方案事业部总裁Uwe Gackstatter博士认为:「燃料电池的优势正可补强电池动力系统的不足,两者并不存在竞争关系,而是完美互补。」

2. 应用前景,由於氢气能量密集度高,每kg供能相当於3.3L柴油,使得燃料电池成为每天需要长里程、重载运输汽车的首选,博世也正利用欧盟资助的H2Haul专案与其他公司合作,打造燃料电池卡车小型车队。同时运用固态氧化物(solid-oxide full-cell, SOFC)燃料电池技术,开发固定式燃料电池电池组,预计将用於城市、资料中心和电动车充电站的小型分散式电站等相关应用。

3. 效率,主要用来决定动力系统是否友善环境及获利的关键之一,燃料电池汽车的能量转换效率比起传统燃油汽车多出25%,加上再生煞车机制使能源效率进一步提升。又相较於一般电池式电动车,不受能源生产的时间和空间限制,可将难以利用的电力导入分散式产氢,储存更灵活且容易运输。

4. 成本,随着产能扩大、可再生能源发电价格降低,氢能源的成本将大幅下降。博世目前正与新创公司Powercell合作,共同开发燃料电池的核心电池组,并为其上市及生产制造做准备,以提供低成本、高性能的解决方案。

5. 基础建设,如今加氢站的覆盖率虽仍未完善,但在欧洲多国企业正合作推动加氢站的拓展,时获国家补助;日本、南韩和中国大陆也全面支持建立基础设施。

6. 安全,虽然氢气与氧气的混合物超过一定比例燃烧时,确实可能发生爆炸,但因为氢气比空气轻14倍,所以极易逸散,自车辆储氢罐中逸出的氢气上升速度,将快於其与周围氧气发生反应的速度,应用在车辆上也会和燃油车或电池电动车同样安全。

7. 时机,因为氢气生产已经反覆验证且制程技术较为简易,得以迅速提高产能,以满足更大需求,燃料电池的技术成熟度已达商业化和广泛使用的标准。

该集团现正朝向使用再生能源生产的氢气作为动力时,即可达成碳中和的货运交通方向迈出了第一步,藉着研发卡车专用的燃料电池动力系统,并计画於2022年~2023年间开始成功量产後,继续拓展燃料电池在小客车的应用,使之成为未来动力系统产品组合中不可或缺的一部分。

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