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氢燃料电池电动自行车

时间:2018-05-03 09:14:16来源:中国氢能源网(翻译)

 据国外网站报道:电动自行车是用氢气而不是电力来驱动的?不,这不只是一个假想,这已经成为了现实:工业气体专家林德公司开发了一种配备紧凑型燃料电池而不是动力电池的氢气自行车。苏黎世Sumatra高中的毕业生Florian Freund为这种自行车开发了一种原型,可以使氢能自行车在普通车用加氢站安全的加氢。

An e-bike fueled with hydrogen instead of electricity?

Empa地区的交通示范应用中,车辆可以通过过量的太阳能产生的氢气进行燃料补给。整个加氢过程可以在几分钟内完成。与电动汽车相比,它有明显的优势:如果电池电量不足,则需要较长时间才能重新充电。电动自行车也会遇到同样的问题:尽管日常使用的踏板辅助功能非常实用,但对于更长的行驶距离也需要更长的充电时间。

气体专家林德开发了一种电动自行车样车,该样车配备了燃料电池和氢气瓶,而不是电池。装满33克氢气的储氢瓶能够实现超过100公里续航里程。当Florian Freund听说这个概念时,他的研究目标很快就出现了:氢能自行车的新加氢概念。

电动自行车的储氢罐容量略高于1.3升,这相当于在340bar的气缸压力下存储约33克的氢气。根据制造商的概念,自行车应该从较大的压力瓶中加氢。而Freund的想法是:不是每个自行车车主都必须在家里储存这样的瓶子,而是可以在汽车用加氢站实现加注,例如在Empa示范运营的加氢站。

然而,这并不容易:加氢站设计用于加注跟自行车储氢瓶相比大得多的储氢罐 - 采用预定的加氢程序,最初在440 bar压力下触发压力冲击,以测试可能的泄漏并测量瓶中现有的压力。只有在最初的压力波动检验完成之后,才开始正常的加氢过程。

从模型到原型

在不得不排除掉一些想法之后,Freund终于在与Empa研究人员Urs Cabalzar讨论时取得了突破,后者非常支持这位年轻的研究人员,他们意识到如果氢气不再回流到加氢站,第一次压力已经足够填满瓶子。

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经过一些开发工作并在赞助商世伟洛克公司的支持下,原型诞生了:压力调节器将压力波动从440bar降低到275bar。出于实际原因,该值低于储氢瓶的最大储氢压力340 bar - 所使用的插入式联轴器仅可用于最高275巴的压力。安装在压力调节器上的止回阀确保气体不会流回加氢机。Freund还考虑过多重保险:溢流阀确保气体在过高的压力下排出。两个内置压力表可调节调节器和阀门,并监控压力。用户可以通过软管和联轴器将他的储罐连接到压力调节器。

毕业生完成原型并仔细校准后,进行耐久性测试:在UrsCabalzar的监督下将储氢瓶连接加氢机。这个概念经受住了理论考验,该系统在测试压力波动的情况下开始加氢,并在三秒钟内将瓶子充满。

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