В чем причины, по которым японские автомобили на водородных топливных элементах быстрее?

С постепенным развитием автомобильной промышленности новой энергии, разработка электромобилей постепенно сталкивается с проблемой аккумуляторов. В глобальном масштабе автомобили на топливных элементах стали новым источником энергии, который признан наиболее подходящей альтернативой традиционным автомобилям на топливе в дополнение к электромобилям.

Даже по сравнению с проблемой утилизации аккумуляторов, с которой электромобили столкнутся в будущем, транспортные средства на водородных топливных элементах считаются важным техническим путем для достижения «нулевых выбросов» на этапе использования транспортного средства и низкого уровня выбросов на протяжении всего жизненного цикла, а также также будущее автомобилестроения. Командные высоты технологической конкуренции.

В последнее время каждый раз на крупномасштабном автосалоне дома и за рубежом японский автомобиль на водородных топливных элементах всегда незаменим. На автосалоне в Пекине и международном автосалоне Шэньчжэнь-Гонконг-Макао автомобили на водородных топливных элементах на стенде Toyota привлекли внимание многих фанатов.

Япония всесторонне разрабатывает стратегическую компоновку автомобилей на водородных топливных элементах!

В мае этого года премьер-министр Ли Кэцян посетил автомобильный завод Toyota на Хоккайдо, Япония. Toyota продемонстрировала ряд высокотехнологичных продуктов собственной разработки, в том числе полностью автоматизированный электромобиль «концепт-кар e-Palette» и автомобиль на топливных элементах Toyota Mirai.

Mirai - первый в мире серийно производимый автомобиль на водородных топливных элементах, являющийся продуктом программы Toyota по клапанам управления потоком (автомобиль на топливных элементах, автомобиль на топливных элементах). Совершенно очевидно, что Япония заинтересована во влиянии технологий топливных элементов на автомобильную промышленность и энергетику.

26 декабря 2017 г. правительство Японии официально опубликовало «Базовую стратегию водородной энергетики». Основные цели включают коммерциализацию водородной энергии к 2030 году и будущее сокращение затрат на производство водородной энергии по сравнению с производством электроэнергии на СПГ за счет технологических инноваций. Тот же уровень.

Понятно, что японские автомобильные компании совместно инвестировали в строительство водородных заправочных станций в Японии. Три основных автогиганта Японии - Nissan, Toyota и Honda - также начали совместную работу по созданию инфраструктуры автомобилей на водородных топливных элементах и водородных заправочных станций. В прошлом году 11 японских компаний совместно учредят новую компанию для выполнения стратегической схемы заправки водородной заправочной станции автомобиля на водородных топливных элементах (FCEV) в Японии.

По данным Института промышленных исследований OFweek, с 2015 по 2018 год глобальные продажи автомобилей на водородных топливных элементах растут год от года в геометрической прогрессии, с 253 в 2015 году до 3828 в апреле 2018 года, массовое производство которых в настоящее время продолжается. В рейтинге продаж модели Toyota Mirai возглавила список продаж с 1858 автомобилями, проданными за три года. Серийные модели - это в основном Toyota Mirai, Honda Clear и Hyundai ix35, Hyundai Nexo. В основном эти модели распространяются в США, Дании, Японии. И Корея и тд.

С точки зрения мировых автомобильных компаний, можно сказать, что ни одна компания, такая как Toyota, Honda, как правило, так не одержима автомобилями на топливных элементах. В прошлом была волна автомобилей Toyota Mirai на водородных топливных элементах. Позже третье поколение Honda явно способствовало этой волне. Что привлекло японские автомобильные компании в том, что они с таким энтузиазмом относились к автомобилям на водородных топливных элементах?

Руководители Toyota: автомобили на топливных элементах - идеальный экологичный автомобиль

С точки зрения энергетической структуры ресурсы Японии скудны, а мощность - тем более. Авария на АЭС Фукусима заставила Японию отказаться от атомной энергетики и увеличить инвестиции в тепловую энергию. Этот шаг привел к дальнейшему расширению спроса на ископаемое топливо в Японии. В то же время Япония становится все более зависимой от импорта энергии. Очевидно, Япония не хочет отдавать свою судьбу в руки других. Поэтому поиск чистого и эффективного источника энергии, который можно приготовить на месте, может стать первой целью Японии.

С точки зрения экологической устойчивости, Тойота Мотор объявила 14 октября 2015 года цель «Тойота Экологический вызов 2050», предложив «нулевые» продажи автомобилей с двигателями только к 2050 году. План нацелен на увеличение доли гибридных автомобилей. (высокого давления) и автомобилей на топливных элементах (клапаны управления потоком), так что выбросы углекислого газа (CO2) нового автомобиля сокращены на 90% по сравнению с 2010 годом. Таким образом, Toyota в последние годы использует автомобили на новых источниках энергии. В частности, большое количество средств на исследования и разработки было инвестировано в автомобили на топливных элементах. В долгосрочной перспективе расходы Toyota на НИОКР в настоящее время находятся на исторически высоком уровне. Можно считать, что Toyota Motor придает большое значение научным исследованиям и в будущем будет выпускать большое количество новых энергетических технологий и продуктов.

В настоящее время Toyota - производитель автомобилей с наибольшим объемом продаж электромобилей. Совокупный объем продаж электромобилей превысил 10 миллионов. Представительская модель Prius запустила модель четвертого поколения, а совокупный объем продаж одиночных моделей составляет 3,846 миллиона (февраль 2017 г.). В ноябре 2016 года президент Toyota Motor Corporation Акио Тойода непосредственно отвечал за электрический бизнес, что свидетельствует о том, что Toyota делает упор на электромобили.

Несмотря на это, из-за ограничений традиционной аккумуляторной технологии руководители Toyota считают, что автомобили на топливных элементах являются наиболее экологически чистыми автомобилями, Toyota постепенно сместила свои будущие исследования и разработки с зрелых гибридных автомобилей на автомобили на топливных элементах. Toyota начала разрабатывать автомобили на топливных элементах в 1992 году, а в октябре 1996 года выпустила первый автомобиль на топливных элементах FCEV. В последующие десять лет Toyota Motor представила модели FCHV-3, FCHV-4, FCHV-5, Toyota FCHV, Toyota FCHV-adv и другие модели, но это зависит от дорогой цены за единицу и недостаточной инфраструктуры. Автомобили с аккумуляторными батареями не производятся серийно и не поступают в продажу.

Что за машина Mirai?

До 15 декабря 2014 года Toyota Motor выпустила в Японии первый в мире серийный автомобиль на водородных топливных элементах Mirai. После государственной субсидии фактическая цена составляет около 520 иен (около 310000 юаней), резервуар для хранения водорода Mirai может хранить 5 килограммов водорода, для заправки водорода требуется всего 3-5 минут, и он может проехать 650 километров после начинка. При нынешнем уровне хранения водорода и пробега они достигли максимального уровня.

Из-за ограничений технологии аккумуляторов текущий запас хода чистых электромобилей обычно составляет около 250 километров, а зарядка занимает несколько часов. Поскольку автомобили на водородных топливных элементах имеют такой же срок службы и время заправки, что и обычные автомобили с двигателями внутреннего сгорания, многие люди думают, что их преимущества больше, чем у чистых электромобилей.

Система топливных элементов, используемая Mirai (система топливных элементов Toyota, называемая транспортной), независимо разработана Toyota Motor и состоит из шести подсистем: батарея топливных элементов, аккумуляторная батарея, высоковольтный резервуар для хранения водорода, приводной двигатель, повышающий преобразователь компьютера. и мощность. Устройство управления.

По официальным данным, Mirai имеет запас хода 502 км, максимальную мощность 114 кВт и максимальную скорость 175 км / ч. Характеристики аналогичны текущему коммерческому автомобилю, даже за пределами текущей части пробега электромобиля.

Топливный элемент Mirai представляет собой топливный элемент с твердым полимерным электролитом (FC с твердым полимерным электролитом) с максимальной мощностью 118 Вт и состоит из 370 элементов. Объемная плотность мощности и массовая удельная мощность составляют 3,1 кВт / л, 2,0 кВт / килограмм, что является лидером в мире. Помимо питания автомобиля, батарея топливных элементов Mirai может также приводить в действие другое оборудование, а Mirai может использоваться в качестве резервного генератора. Чтобы повысить эффективность, в багажнике Mirai есть никель-водородная аккумуляторная батарея, которая поглощает оставшуюся энергию, выходящую из батареи топливных элементов, и энергию, рекуперированную во время движения транспортного средства, для ускорения или использования автомобильного аккумулятора.

Безопасное хранение водородного топлива является наиболее важным вопросом для автомобилей с водородными топливными элементами. Резервуары для хранения водорода высокого давления Mirai, выдерживающие давление до 70 МПа. Внешний корпус изготовлен из углеродного волокна и кевлара, который может противостоять обычным атакам легкого оружия.

Однако для транспортных средств на водородных топливных элементах строительство инфраструктуры, такой как водородные заправочные станции, представляет собой сложное будущее. Чтобы сделать больше автомобилей на водородных топливных элементах на дороге, Toyota также бесплатно раскрыла более 5000 патентов, связанных с топливными элементами, в надежде поощрить других производителей автомобилей внедрять автомобили на топливных элементах и снижать затраты на строительство и использование инфраструктуры, такой как водородные заправочные станции.

Резюме

Развитие Японии в области транспортных средств на водородном топливе и водородных топливных элементов идет на шаг впереди. Фактически, для Японии и других стран разработка транспортных средств на водородных топливных элементах - это, с одной стороны, потребность в обеспечении энергетической безопасности, а с другой - защита окружающей среды. Необходимость устойчивого развития.

Китайские исследования и достижения в области транспортных средств на топливных элементах не уступают зарубежным странам. Правительство также придает большое значение развитию транспортных средств на водородных топливных элементах и рассматривает их как важное направление трансформации и модернизации автомобильной энергосистемы Китая, а также стратегии создания новых энергетических транспортных средств. В настоящее время National Energy Group ускоряет развертывание всей производственной цепочки водородной энергетики от производства водорода до водородных заправочных станций, а также участвует в исследованиях и разработках водородных топливных элементов. Национальная политика будет основана на демонстрации, и регион с хорошими промышленными технологиями в будущем, естественно, воспользуется возможностью и разделит больше рыночных пирожных. В то время, когда инфраструктура зарядки затруднена, а плотность энергии батареи ограничена, автомобили на топливных элементах также приветствуют больше возможностей для развития.

Страница содержит содержимое машинного перевода.