上海将发展氢燃料汽车 2010年用上公交“气车”

wangshu15

[这个贴子最后由wangshu15在 2004/05/22 07:03am 第 1 次编辑]

    上海现有采用压缩天然气等燃气的出租车、公交车4万辆，以氢气为能源的燃料电池轿车、大型公交车也将在北京奥运会、上海世博会轻装上阵。如何让喝氢气的车成为奔驰在中国道路上的一匹“宝马”？今天，一场中国发展氢燃汽车战略国际研讨会在上海社科院举行，中外专家认为“气车”在中国完全能跑得更远。
　　氢气从何处来？

   喝下去的是氢气，吐出来的只是清洁的水，如此干净的“气车”确实令人刮目相看。去年8月，我国第一辆燃料电池混合动力轿车“超越一号”试制成功，今年“超越二号”也可望面世，明年第三代动力系统研发完成后可为国家863电动汽车重大专项划上句号。目前的关键问题是氢气将从何处来？
　　同济大学马建新教授认为，为氢燃汽车提供氢能资源并不困难。虽然上海没有大型的专业制氢基地，但氢气在上海焦化集团、氯碱集团以及大型煤气厂等企业以副产品或合成气产出，大量收集氢气并不困难。目前，尚未准备好的不是产而是送，将来氢燃汽车在路上到处跑，必须在各处建立一些加氢站。可利用原来的加油站、加气站改装增设加氢功能，若要让氢燃汽车四处奔跑无后顾之忧，上海最终要建成180个加氢站点。
　　根据今年3月启动的中国燃料电池公共汽车商业化运营计划，6辆百万元造价的燃料电池公共汽车今年10月就将现身申城街头，同时上海将建成一座固定加氢站和一座移动加氢站。这6辆燃料电池公共汽车将示范运行160万公里。
　　“气车”合算吗？
　　汽车喝氢气合算吗？清华大学毛宗强教授算了一笔账：以公共汽车平均每公里合计开销为例，氢燃汽车需要花费13元左右，柴油车花费为10元，天然气车支出在10.6元左右。氢燃汽车之所以开销大，是因为目前汽车本身投资和燃料“吃喝费”是柴油车的2倍，但随着“气车”和氢气实现规模生产，这方面的成本会大大降低。而氢燃汽车本身的维修保养费用，则比燃油汽车节约30%。若添加环保因素，“气车”的消耗社会成本肯定低于燃油车。
　　国家现在以大投入为研发氢燃汽车助力，上海社科院张新华教授认为这完全值。在燃油汽车领域我国明显处于落后地位，而国际上研制氢燃汽车不过10年左右，我国与国外水平十分接近。由于这种“气车”结构与传统汽车完全不同，因而谁在研制、生产中抢先，谁就获得了今后重新洗牌世界汽车工业的主动权，而且在发展汽车工业时不会让环保多“负债”。
　　“气车”何时跑起来？
　　国家863电动汽车重大专项首席科学家万钢教授则把氢燃汽车商业化第一步，瞄准了2008年北京奥运会和2010年的上海世博会。按照规划，在北京为奥运会开列的采购清单上，有1.8万辆清洁燃料公交车，1000辆电动汽车，订单总额预计在20亿元左右。到2010年上海世博会期间，20辆氢燃公交车、300辆氢燃出租车、1000辆电动汽车以及一批燃料电池场地车和邮政车都将投入运行。届时，上海将建成5座加氢站来满足这些车辆对氢燃料的需求。

wangshu15

揭密燃料电池混合动力汽车“超越一号”
    作为我国第一代燃料电池混合动力汽车的样车，“超越一号”神在哪里？它采用了我国拥有完全自主知识产权的燃料电池动力平台，可在各种车身上通用。
　　后车厢里藏秘密
　　要不是车身上喷了“超越一号”的字样，真不敢相信眼前这辆极其普通的桑塔纳2000型轿车，就是标志我国燃料电池汽车发展的里程碑。
　　可是，掀开“超越一号”的后盖，就会发现原来秘密在这里！原本传统汽车的行李厢里装满了“行李”——氢气瓶、控制器和冷却水箱。
　　氢气瓶躺在“行李箱”的最里面。这可是燃料电池汽车的“油箱”，燃料氢气从这里沿管道跑进反应器，和空气中的氧气结合，释放能量，提供汽车前进的动力。为防止性格活跃的氢气从瓶中逃逸，氢气瓶采用了铝板碳纤维的特殊材料：铝合金的内胆，外面缠上一层碳纤维，刷上特殊胶体，再缠一层碳纤维……保证再调皮的氢分子也跳不出“掌心”。不过，为了安全起见，后厢内安装了监测器，一旦氢气浓度升高，它就会及时报警。
　　控制器是个长得有点像老式热水汀的小匣子。在不同行驶情况下，燃料电池需要燃烧不同分量的氢气和氧气，同时产生一些多余的热量。小匣子就控制着氢气和氧气的供应，并且“指挥”冷却水箱维持燃料电池堆的正常工作温度。
　　三大系统用电力
　　坐进“超越一号”，发动汽车，车身经过数秒的轻轻抖动，轻松加速到时速70公里。此时，坐在快速行驶的车内，平稳得好像从冰面上滑过。转向、制动，都比传统汽车更轻便自如。
　　“超越一号”的方向盘、仪表盘等设备，从样式到操作，都与传统汽车极其相似。而它的空调、转向助力、制动助力三大辅助系统，却全部采用电力驱动。传统汽车的空调靠发动机带动，因此只要使用空调，就必须开发动机，产生大量废气。而燃料电池汽车使用电空调，即使关闭发动机，空调也能照常使用，比传统汽车空调节能50％左右。电力驱动的转向、制动助力系统也都可节能。如果把这套电助力系统搬到传统汽车上，每公里可节省汽油0.5－0.7升。
　　坐上“超越一号”后排座位，会感觉比普通桑车2000的座位高一些。这是因为你坐在了燃料电池发动机上。从氢气瓶中传来的氢气和空气中的氧气，就在这儿经过一种特殊薄膜的“撮合”，生成水，释放出能量。在行驶过程中，燃料电池发动机会“聪明”地保持最佳工作状态——燃烧产生能量过多时，把多余部分存储到蓄电池中；到汽车能量需求增大时，就取出“储蓄”，弥补动力不足。
　　此外，“超越一号”还配备了卫星导航系统、音响等一切让乘坐者更舒适、驾驶者更方便的设备。
　　二代车型将“瘦身”
　　尽管解决了把燃料电池动力平台装进桑塔纳2000车身的难题，可一代燃料电池汽车仍有诸多不尽如人意的地方。
　　首先，“超越一号”比传统桑塔纳2000汽车重300多公斤，主要因为燃料电池发动机尚欠“玲珑”。因此，二代车型将全力为“超越一号”瘦身，争取到今年年底“减肥”200公斤。现在，工程师们已经有了一些初步设想，如把控制器和水冷系统搬到车子头部，还行李厢本来功能；采用轻质材料，减轻车身重量等。
　　二代车型还将进一步提高“超越一号”的性能指标，使之接近、达到国际先进水平，如能在14秒内加速到时速100公里。
　　燃料电池汽车 各国发展状况
　　德国奔驰研制出世界上第一辆燃料电池作动力的轿车。1996年5月，奔驰公司在德国柏林向公众展示了一辆“无公害汽车”。这种汽车利用氢氧化合时产生的电力驱动作为汽车行驶动力。由于氢氧化合反应的生成物是水，因此不会有任何有害物质排出，环保作用显著。
　　日本的丰田公司率先实现了混合动力汽车的产业化，是全球第一家推出商用氢动力燃料电池汽车的汽车制造商。1997年，该公司的第一款混合汽油电力汽车Prius投入市场。2002年12月又相继研究开发了FCHV、FCHV－3两种以燃料电池为动力源的汽车。而最新研制的氢燃料电池车——FCHV－4的最高时速达153公里，行程范围多达250多公里，售价约为1000万日元（约合7.5万美元）。
　　美国通用汽车公司研制的“氢动一号”（HydroGen1）是适合道路行驶的概念车。它以欧宝“赛飞利”为基础，以55千瓦三相电动机作动力，最高速度达140公里/小时。值得一提的是，它的电流由燃料电池组发出，消耗的是纯氢。该燃料汽车从静止到100公里时速的加速时间只有16秒，而车的续驶距离却高达400公里。
　　我国研究历程
　　1、2000年，上海市政府将“燃料电池轿车关键技术研究”列入上海市重大科技攻关项目。
　　2、2001年9月，科技部“863计划”电动汽车重大专项正式启动。万钢任重大专项总体组组长，并领衔承担了专项中难度最大的燃料电池轿车的研发项目。
　　3、2002年，时任上海市长的陈良宇同志在市政府工作报告中，明确把发展燃料电池汽车和建设相应的氢设施，作为上海市技术创新和工业发展的战略任务。
　　4、2002年11月，上海工博会上四轮电驱动燃料电池轿车概念车——“春晖一号”亮相。
　　5、2002年12月，我国第一台燃料电池轿车台架车顺利通过了科技部鉴定。
　　6、2003年1月11日，当时的上海市副市长蒋以任来到同济大学汽车学院视察工作，并亲自驾“超越一号”燃料电池轿车。
　　“超越一号”的行李厢里装满了“秘密”，其中①为氢气瓶，②为控制器，③为冷却水箱。