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本文提供了巴拉德為長途卡車設(shè)計的概念引擎的預(yù)覽，這是我們與汽車行業(yè)一級供應(yīng)商和技術(shù)先驅(qū)馬勒集團(tuán)合作開發(fā)的。
馬勒工程師與巴拉德 FCmove™-XD FC引擎
電池與燃料電池動力系統(tǒng)：效率、可擴(kuò)展性和實用性的比較
傳統(tǒng)的電池傳動系統(tǒng)看上去似乎比氫燃料電池具有更高的能源效率，但是為了更好和更真實的比較，應(yīng)該考慮包括燃料來源、燃料補(bǔ)充、動力、里程和總擁有成本（TCO）等更為全面的因素。比如考慮到可再生能源的來源以及負(fù)荷因素，其中包括由于需求或電網(wǎng)吞吐量不足而出現(xiàn)的棄用。如果將這些損失的可再生能源用于生產(chǎn)可再生氫氣，那么系統(tǒng)產(chǎn)出將高于任何只使用單一技術(shù)產(chǎn)能的方案。
當(dāng)重型車輛車隊依賴當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)充電時，隨著充電站數(shù)量的增加，電網(wǎng)的可靠性會受到影響嗎？加強(qiáng)整個電網(wǎng)的成本又是多少？
綠色氫氣是可再生能源理想的載體和儲存方式，也是重型運(yùn)輸?shù)牡吞既剂?。它將與充電網(wǎng)提供的能源互為補(bǔ)充，以滿足日益增長的零排放汽車需求。
一方面，由電池驅(qū)動的電動汽車的行駛里程可能會受到限制，尤其是在面對重型載荷、陡峭山丘和極端溫度的工況時。另外，電動汽車充電時間較長，電動卡車需要調(diào)整行駛和交付時間表以適應(yīng)充電需求，同時必須為充電站提供足夠的空間，以便同時為多輛重型卡車充電。另一方面，燃料電池汽車在高溫和低溫條件下，在整個工作循環(huán)中都具有更長的里程和更穩(wěn)定的占空比功率。它們只需要幾分鐘就可以在空間緊湊的加氫站內(nèi)完成燃料補(bǔ)充。
在零排放車隊中，電池動力和燃料電池動力將各自發(fā)揮作用，共同努力實現(xiàn)更快、更全面、更經(jīng)濟(jì)的凈零排放過渡。
巴拉德的重型車載應(yīng)用戰(zhàn)略
物流行業(yè)對能保障其正常運(yùn)營的零排放車輛有強(qiáng)勁的需求。雖然部分制造商正在進(jìn)行項目開發(fā)，以應(yīng)對零排放重型動力系統(tǒng)的挑戰(zhàn)，但暫時沒有某家制造商成功推出完全商業(yè)化的產(chǎn)品。
目前，巴拉德正積極致力于重型車載應(yīng)用解決方案的研究，主要通過以下三大方面展開：
1. 投資研發(fā)，提高產(chǎn)品性能，降低生命周期成本。
2. 與行業(yè)領(lǐng)袖如馬勒等開展合作，實現(xiàn)燃料電池發(fā)動機(jī)的工業(yè)化。
3. 通過收購Arcola Energy（現(xiàn)為Ballard Motive Solutions），以及投資電池公司Forsee Power，我們正在加速動力系統(tǒng)優(yōu)化，并支持新的燃料電池汽車平臺開發(fā)。
馬勒工程師正在為巴拉德燃料電池引擎的下一階段做準(zhǔn)備（馬勒提供）
與MAHLE合作開發(fā)新概念引擎
針對中型卡車和客車市場，我們在2021年9月推出了FCmove-HD+ (100kw)發(fā)動機(jī)。為了專門解決重型和長途卡車的需求，我們與MAHLE合作開發(fā)未來產(chǎn)品平臺，輸出功率可由180kW拓展到360kW。結(jié)合我們的專業(yè)知識和經(jīng)驗，我們計劃使燃料電池在十年內(nèi)成為重型卡車的最低成本解決方案。巴拉德向位于斯圖加特的馬勒團(tuán)隊交付了用于概念發(fā)動機(jī)的120千瓦燃料電池模組，意味著該合作項目完成的第一個里程碑式成就。
緊湊、高能量密度的燃料電池模組和集成式發(fā)動機(jī)
由于長途重型卡車的發(fā)動機(jī)空間通常有限，為了最大限度地提高貨運(yùn)能力，我們開發(fā)了一款緊湊、高能量密度的電堆和集成式發(fā)動機(jī)。該概念模塊中使用的FCgen™-HPS燃料電池電堆是基于早期的乘用車設(shè)計，其特點(diǎn)是在有限的空間內(nèi)具有高功率密度。
該概念模組是基于我們多年來超過1億公里的公共汽車和卡車動力系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)驗而研發(fā)。我們的燃料電池在車輛運(yùn)行中壽命已超過30000小時，充分證明了巴拉德的碳雙極板和專為重載車型應(yīng)用而設(shè)計的膜電極產(chǎn)品設(shè)計的耐久性。
馬勒現(xiàn)在將對核心概念引擎進(jìn)行測試，并將其與組件集成，包括BOP組件、熱管理和電力電子以及系統(tǒng)組裝。巴拉德和馬勒的合作項目是一個長期的開發(fā)項目，我們的團(tuán)隊將繼續(xù)完善產(chǎn)品，以滿足卡車行業(yè)對質(zhì)量和性能的預(yù)期需求。
馬勒工程師正在運(yùn)輸該概念引擎
概念引擎：專為重型車輛設(shè)計
大功率重載：120kW模組作為基礎(chǔ)疊堆模組，可拓展提供240kW功率輸出，以滿足重型8級、長途貨運(yùn)卡車和客車的需求，這些卡車和長途客車比公交或短程運(yùn)輸車輛需要更大的功率和更長的行程。
更容易維護(hù)以降低總體擁有成本：該模組設(shè)計的特點(diǎn)是減輕的重量、更少的部件和更緊湊的設(shè)計。“開放式引擎概念設(shè)計”是一個關(guān)鍵的新特色，它提供了更好的部件和子系統(tǒng)，更便于維護(hù)，最終降低總生命周期成本。
堅固可靠的設(shè)計：對于交付重要貨物的長途卡車，堅固可靠的設(shè)計是至關(guān)重要的，而該概念引擎零部件數(shù)量減少和簡化的集成設(shè)計是確保長期可靠性能的關(guān)鍵因素。
可信賴的耐用性：該概念引擎基于經(jīng)過現(xiàn)場驗證的技術(shù)和設(shè)計，以及我們在重載運(yùn)輸方面的豐富經(jīng)驗。
燃油經(jīng)濟(jì)性：燃油成本是8級卡車總成本(TCO)的主要組成部分。燃油效率同時也是可控散熱系統(tǒng)的關(guān)鍵。
冷啟動能力：即使是在隆冬最惡劣的山路上，燃料電池驅(qū)動的商用卡車也可以啟動并運(yùn)送貨物。
零排放卡車運(yùn)輸?shù)南乱徊绞鞘裁矗?/strong>
在整個行業(yè)中，向零排放動力系統(tǒng)的過渡正以前所未有的速度進(jìn)行。巴拉德為這些引領(lǐng)重型卡車轉(zhuǎn)向氫燃料電池動力的客戶提供服務(wù)。專家預(yù)測在十年內(nèi)，該行業(yè)的轉(zhuǎn)型將順利進(jìn)行。
當(dāng)我們專注于燃料電池發(fā)動機(jī)和動力總成集成時，整個行業(yè)也正在降低燃料成本和改善氫基礎(chǔ)設(shè)施方面并不斷取得進(jìn)展，這將大幅降低總擁有成本，并有助于加快應(yīng)用。
我們致力于產(chǎn)品的領(lǐng)先水平，并根據(jù)客戶需求定制燃料電池解決方案。我們與馬勒的合作將充分結(jié)合馬勒在汽車價值鏈中的優(yōu)勢與我們在氫燃料電池技術(shù)和產(chǎn)品方面的領(lǐng)先地位，合作前景十分樂觀。
原標(biāo)題： 巴拉德下一代商用卡車氫燃料電池發(fā)動機(jī)
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