Достижения в области автомобилестроения
Открытый доступ

Абстрактный

Интеллектуальный водородный топливный элемент для увеличения запаса хода электромобилей

Дунсяо Ву

Признано, что автомобильный транспорт оказывает негативное воздействие на окружающую среду. Политика направлена ​​на замену двигателя внутреннего сгорания (ДВС) менее загрязняющими формами технологий, включая аккумуляторные и топливные элементы. Однако прогресс идет медленно, и как аккумуляторные, так и топливные элементы транспортных средств сталкиваются со значительными проблемами коммерциализации. Чтобы понять эти проблемы, представлен обзор современных технологий электрических батарей и топливных элементов. На основе этого обзора в данной статье предлагается аккумуляторный электромобиль (БЭМ), компоненты которого рассчитаны на большинство требований пользователя, а остальное удовлетворяется съемным интеллектуальным расширителем диапазона топливных элементов на базе прицепа. Предлагаемая конструкция может увеличить диапазон более чем на 50% для небольших БЭМ и на 25% для больших БЭМ (увеличенный запас хода транспортных средств более 250 миль), что снижает стоимость и повышает эффективность БЭМ. Это позволяет производителям БЭМ проектировать аккумуляторные батареи для самых распространенных поездок, сокращает время зарядки, обеспечивая удобство и гибкость для водителей. Принятие бизнес-модели аренды и сдачи снижает спрос на сырье, сокращая разрыв в количестве зарядных (заправочных) станций и продлевая срок службы аккумуляторной батареи. Экологические и законодательные требования, связанные с сокращением выбросов парниковых газов (ПГ), побуждают автомобильную промышленность переходить от двигателей внутреннего сгорания (ДВС) к системам с нулевым выбросом выхлопных газов (ZTE). Технологии аккумуляторных батарей и водородных топливных элементов (FC) были признаны имеющими наибольший потенциал для автомобильных систем ZTE. Оставшиеся проблемы, препятствующие более широкому коммерческому внедрению аккумуляторных электромобилей (BEV), включают недостаточный запас хода, зависимость от зарядной инфраструктуры, общую эффективность транспортного средства, ограниченное сырье и переработку. Кроме того, проблемы электромобилей на топливных элементах (FCEV) включают инфраструктуру заправки водородом, стоимость транспортного средства и конструкцию транспортного средства для снижения рисков, связанных с авариями.