电动汽车使用PEM燃料电池高温范围扩展

汽车电气化是风靡一时。2009年3月,奥巴马总统承诺将有100万个充电式混合动力电动汽车在2015年美国道路上。通过经济复苏法案和其他资助,正在花费数十亿美元来支持电动车(电动车)引入主流市场。目标是减少美国对外国石油的依赖,减少污染,减少我们的碳足迹。

的全资子公司EnerFuel Ener1(纳斯达克:戊肝病毒),发展电动汽车范围延伸部分使用其专有的高温PEM燃料电池系统(HT-PEM)。extender协助车辆电池供电范围为额外的推进和作为车载电池充电器在车辆停放或空转。结果是增加电动车范围没有有毒污染物排放。

电动汽车采用

广泛的市场采用电动汽车一点也不放心。汽车驱动技术的迁移从传统内燃机(ICE)电池需要接受车辆性能的差异以及消费者行为的变化。

2010年5月,德勤咨询LLP)发表了一项研究,获得牵引:电动汽车大规模采用的客户视图在美国汽车市场,报道称,在一项调查潜在客户电动汽车最重要的壁垒电动车的购买价格,范围和车辆大小。同样的研究状态,而电动车50英里范围将满足大多数司机的日常需求,70%的司机预计电动车旅行300英里。大多数电动汽车被设计成使用驾驶100英里或更少。

德勤的研究还评估潜在的消费者对电动汽车充电的态度。国内大多数消费者想要收取他们的电动汽车;然而61%的受访者没有访问一个车库和一个电源。报告发现,充电时间(即车辆必须插入的时间从最小到最大电荷状态)是车辆采用的主要因素。只有17%的受访者愿意在家充电8小时的一段时间。这个需求的减少从8到消费者愿意购买电动汽车4小时翻了一番。

EVs和冰车辆之间的差异(如没有汽车尾气排放,没有引擎噪音)是一个重要卖点。然而,这些差异不能假设用户愿意接受突然改变生活方式。

燃料电池增程器的解决方案

能量密度高的发电机是一种消除EV范围问题。典型的插电式混合动力电动汽车(PHEV)和增程电动车(EREV)使用冰作为发电机。然而,冰有许多损害对燃料电池。最重要的是,冰生产有毒排放(NOx、袜、CO、颗粒物等),操作效率相对较低,需要一个交流发电机将机械能转换为电能的电压要求的汽车电池。他们还介绍车辆的噪音和振动。

燃料电池是另一种技术,可以作为发电机能量密度高,然而,燃料电池也有局限性。他们是昂贵的,他们需要氢。EnerFuel正在开发一个解决方案,消除这些障碍。公司的方法包括使用一个相对较低的电力燃料电池(3千瓦到5 kw)与一个改革者来创建一个可以推动低成本燃料电池系统与传统燃料(如汽油、柴油、生物柴油、乙醇、天然气、或其他)。

有很多失败的尝试在商业化车辆燃料电池系统集成的改革者。EnerFuel对这些尝试的解决方案有很大的区别。首先,燃料电池运行120°C到180°C reformer-produced氢中污染物允许更大的宽容。同时,燃料电池在离散动力系统运行条件下以最小的瞬态和系统更小(和更少的复杂)比先前试图改造系统。

这些关键属性大大简化整个系统的设计,降低成本和增加能量密度。高温燃料电池操作减少了需要纯氢的改革者;使用的主要技术障碍的改革者与低温(60°C到80°C) PEM燃料电池。杂交与电池直接燃料电池启动,降低了要求,允许EnerFuel使用HT-PEM燃料电池。

EnerFuel设计其HT-PEM燃料电池系统以最小的平衡的植物。例如,反应物加湿消除,是一个空气冷却的设计消除了需要一个冷却剂循环和散热器,和低压操作减少compressor-expander系统的必要性。平衡的植物消除有助于降低成本和提高燃料电池的可靠性。而燃料电池堆栈成本下降几乎线性的额定输出功率下降,植物工厂成本的平衡不减少以同样的方式。因此,EnerFuel HT-PEM燃料电池系统可以有成本优势在更复杂的系统在这个应用程序中。

客户体验

也许最重要的燃料电池和一个冰增程器的区别是燃料电池可以充电电池在车辆停放。这是可能的因为燃料电池不产生有毒气体,因此其操作不损害的直接环境。此外,燃料电池在部分负荷效率增加,而冰在部分负荷效率降低。根据所需的充电速率,燃料电池的效率高很多倍比冰和有时高于电网效率。这意味着更高的油耗,降低余尔碳排放,降低有毒排放,提高绿色证书的所有车辆。

电动汽车市场能够生长没有充电基础设施的依赖。想象你在上班时的满意程度和停车你的电动车电池电荷状态60%的早上,你会发现它在完整的电荷状态当准备取回一些午餐。本质上燃料电池是一种效率高、零污染portable-charger为您的车辆。

更复杂的battery-fuel细胞相互作用也会发生。例如,燃料电池产生的热量可以用于锂离子电池保持温暖在寒冷的环境中,增加电池的寿命。燃料电池也可以帮助支持电池和汽车空调负荷。

保持成本、大小和燃料电池的重量,EnerFuel发展燃料电池系统比传统的放置在车辆。典型的先前的燃料电池汽车使用燃料电池系统,提供60千瓦到100千瓦。EnerFuel发展3千瓦和5千瓦的系统。

在这些力量水平,燃料电池将无法满足平均功率(电能)车辆在正常行驶条件下的需求。虽然燃料电池在车辆操作运行,电池电荷状态仍将下降(尽管慢)在大多数情况下。

然而,3-5kW每天会产生足够的能量来满足每日平均功耗。范围由燃料电池提供的增加会导致电池充电时电池能量的车辆停和支付当车辆驱动的。

作为一个例子,带车辆驾驶200 wh / mi平均能源消耗(相当于25 - 33英里每加仑汽油冰车辆)。旅行100英里一整天,车辆需要20千瓦时电池。如果添加了5千瓦的燃料电池系统和允许收取车辆电池没有限制在8小时一天,它能够增加40千瓦时的能源的汽车。车辆的日常范围将从燃料电池200英里和100英里的电池,总共有300英里。在这种情况下,车辆效率将介于75到100英里每加仑取决于燃料电池是如何运作的。

很少人从事日常驾驶周期这么长,这开辟了消除电池的一部分的可能性。这样,总成本和重量的车辆可以显著减少发电厂。

演示

2008年EnerFuel开发了一个测试平台工具,演示了燃料电池电动汽车的优势范围扩展器可以提供。EnerFuel使用电动车20千瓦时锂离子电池组。车辆配备一个3千瓦的燃料电池增程器。燃料压缩氢气。增程器增加车辆的平均范围超过50%的电池只有基本情况。整个燃料电池系统的重量是160磅。锂离子电池包的重量与能量燃料电池的两倍。EnerFuel目前正在整合其下一代,reformer-based燃料电池电动车展示其在改革的应用程序。

最后一个单词

添加燃料电池增程器电动车提供了巨大的好处。这种技术代表了一个新的方法来实现一个旧的思维方式。最后,客户将决定如果电动车是环保的一个小玩具司机或一个有价值的产品适合大众。EnerFuel相信选择燃料电池增程器将鼓励采用后者。