理论教育 通用汽车公司:氢燃料电池汽车的先锋领军

通用汽车公司:氢燃料电池汽车的先锋领军

时间:2023-05-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:在世界氢燃料电池汽车研发的早期阶段,通用是对此投入最多的跨国汽车公司之一。车上安装的储氢罐所存储的氢燃料,可保证汽车连续行驶480km。长期以来,该公司一直支持氢燃料电池汽车的运行试验,旗下各种品牌的这类汽车的实际道路行驶里程总计约500万km。该公司有关人士信心满满地表示,其氢燃料电池汽车技术目前在世界上处于领先地位,无须更多突破,实现商业化在望。

通用汽车公司:氢燃料电池汽车的先锋领军

世界燃料电池汽车研发的早期阶段,通用是对此投入最多的跨国汽车公司之一。自20世纪90年代以来,该公司一直坚持发展氢燃料电池汽车的目标不变。在20世纪末21世纪初,通用推出被命名为“氢动一号”(Hydro Gen1)的燃料电池概念汽车,其质子交换膜燃料电池堆由200个燃料电池单元串联而成,输出功率为80kW;采用不锈钢液态氢储罐,可储氢5kg;整车整备质量为1575kg,从零加速至100km/h所需时间为16s,最高车速140km/h,一次加氢可连续行驶400km。2003年,通用“氢动二号”面世,这是一款堪称颠覆传统汽车概念的高新科技产品,它完全简化省略了方向盘、变速器、传动轴等部件,采用完全由软件控制的电子信号“线传”技术,可谓重新定义了汽车。此后,该公司在优化“氢动一号”的基础上,开发出“氢动三号”燃料电池汽车,其外观与前者基本相同,无太大变化,但在技术上却有重大突破。该车采用整体式驱动系统,通过相应的工艺技术,将燃料电池堆、驱动电机空气压缩机等部件组合集成为重约300kg的系统模块。由于采用了新的结构设计技术、轻量化材料和新的工艺技术,整车自重减少约100千克。储氢罐有两种:一种是-253℃的液氢储罐;另一种为70MPa气态氢储罐,一次加满氢燃料,汽车连续行驶里程分别为400km和270km。2008年,通用又开发出第四代氢燃料电池汽车“氢动四号”,名为雪佛兰Equinox,其是一种较大的多功能交叉型车。该车的燃料电池堆由440块单个燃料电池串联组成,输出功率93kW,汽车从零加速至100km/h,只需要12s,最高车速可达160km/h。与上一代的燃料电池发动机相比,由于在热绝缘、水管理以及控制策略等方面的改进,低温性能大为提高和改善,汽车可在低于零度以下的寒冷天气条件下正常起动和运行。车上装有三个70MPa高压储氢罐,罐体用碳纤维复合材料制造,三个储罐共存储压缩氢气4.2kg,能确保汽车连续行驶320km。该车作为示范运行车辆,除了向纽约市投放若干辆之外,还租赁给美国军方,军方有关部门每年花费大约360万美元租赁16辆,由陆、海、空三军有关单位试用。英国维珍航空公司也曾是该车的用户,从通用购得3辆车,用于洛杉矶国际机场的贵宾接待。氢燃料电池汽车为何格外受到军队的青睐?这主要是因为此类车超静音性能和很少的热辐射特性,比较适合执行某些特殊军事任务。正是基于“军民两用”的市场发展策略考量,通用十分重视与军方的合作。在21世纪初期,该公司就与陆军坦克和自动车辆及工程中心签有燃料电池合作协议。2013年7月,又与对方续签了一个为期五年的协议,更进一步深化双方在燃料电池领域的研发、应用合作。继“氢动四号”之后,通用又研发出采用第五代燃料电池系统的Volt插电式燃料电池汽车,通过燃料电池产生的电力锂电池充电,并从后者取电而使电机运转驱动汽车行驶。车上安装的储氢罐所存储的氢燃料,可保证汽车连续行驶480km。与上一代车相比,Volt车的燃料电池系统外形尺寸,同一台集成有自动变速器的四缸发动机系统相当,效率更高,而体积尺寸却减少了一半,重量减轻约100kg;燃料电池使用的铂金属材料仅为上一代燃料电池系统的三分之一,由此大幅度降低了燃料电池的成本。Volt车车身系统大量应用轻量化材料,使重量减轻约30%。

从上面的介绍中可以看出,通用不仅重视氢燃料电池汽车技术研发,而且更重视实际道路试验与示范运用。长期以来,该公司一直支持氢燃料电池汽车的运行试验,旗下各种品牌的这类汽车的实际道路行驶里程总计约500万km。通过道路运行实证试验及租赁销售,开展一系列的先驱性活动,获得大量技术成果,积累了丰富的研发经验。在美国发布的2002~2012年氢燃料电池汽车技术专利统计中,通用的专利数最多。该公司有关人士信心满满地表示,其氢燃料电池汽车技术目前在世界上处于领先地位,无须更多突破,实现商业化在望。(www.daowen.com)

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