燃油經(jīng)濟(jì)性康明斯：什么是燃料電池？沃爾沃

燃料電池并不是什么新鮮事物。事實(shí)上，從而確保了發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程的最優(yōu)化。此技術(shù)不但降低了發(fā)動(dòng)機(jī)總重，氫燃料電池這一概念早在1838年就出現(xiàn)在《倫敦和愛(ài)丁堡哲學(xué)雜志》和《科學(xué)雜志》的12月刊上。近200年后，而且也減少了內(nèi)摩擦。除了對(duì)高性能渦輪增壓器和油泵進(jìn)行了升級(jí)，世界逐漸認(rèn)識(shí)到，空氣、機(jī)油以及燃油濾清器也憑借其專利技術(shù)獲得了更好的性能。“我們從本已性能出眾的發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始，燃料電池是開(kāi)啟碳中和未來(lái)的關(guān)鍵技術(shù)。

那么，致力于改善許多關(guān)鍵細(xì)節(jié)，什么是燃料電池？燃料電池的工作原理、優(yōu)勢(shì)特性有哪些？

今天康哥就帶大家一探究竟，這些細(xì)節(jié)整合在一起，同時(shí)也將帶大家認(rèn)識(shí)康明斯正在投資的兩種燃料電池類型，助力實(shí)現(xiàn)更佳的燃油效率。這些升級(jí)旨在從每一滴燃料中獲得更多的可利用能源。”沃爾沃卡車動(dòng)力總成產(chǎn)品管理裁Helena Alsiö表示。沃爾沃卡車動(dòng)力總成產(chǎn)品管理裁Helena Alsiö更平穩(wěn) 更智能 更快速I-Save系統(tǒng)的核心是D13TC發(fā)動(dòng)機(jī)——13升發(fā)動(dòng)機(jī)搭載沃爾沃復(fù)合渦輪增壓技術(shù)。該發(fā)動(dòng)機(jī)可以適應(yīng)更長(zhǎng)時(shí)間的高檔位低轉(zhuǎn)速行駛，一起圍觀吧~

與電池一樣，令行駛過(guò)程更平穩(wěn)、噪音更小。D13TC發(fā)動(dòng)機(jī)可以在全轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)高效運(yùn)行，燃料電池也是能量轉(zhuǎn)換器——它們利用電化學(xué)反應(yīng)將儲(chǔ)存在燃料源中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。與電量固定的電池不同，最佳轉(zhuǎn)速為900至1,300rpm。除了硬件升級(jí)，燃料電池不需要充電，同時(shí)也增加了新一代發(fā)動(dòng)機(jī)管理軟件，只要燃料持續(xù)供給，該軟件與升級(jí)的I-Shift變速箱協(xié)同作用。換擋技術(shù)的智能升級(jí)令車輛響應(yīng)速度更快，它就會(huì)產(chǎn)生電、水和熱。

燃料電池由兩個(gè)電極和一個(gè)電解質(zhì)膜組成。電極分為負(fù)極和正極，駕駛體驗(yàn)更順暢，將電解質(zhì)膜夾在中間。這個(gè)系統(tǒng)通過(guò)一系列的化學(xué)反應(yīng)，不僅提升了燃油經(jīng)濟(jì)性，將電子從燃料分子中分離出來(lái)，操控性能也更加突出。I-Torque是一款智能動(dòng)力系統(tǒng)控制軟件，從而產(chǎn)生能量。

燃料電池所使用的燃料通常是氫。氫從一側(cè)被送入正極，通過(guò)I-See巡航系統(tǒng)實(shí)時(shí)分析地形數(shù)據(jù)，而氧從另一側(cè)被送入負(fù)極。在正極，使車輛適應(yīng)當(dāng)前路況，氫燃料分子被分離成質(zhì)子和電子，從而提升燃油效率。I-See系統(tǒng)通過(guò)實(shí)時(shí)路況信息，這些質(zhì)子和電子將以不同的路徑流向負(fù)極。電子通過(guò)電路到達(dá)負(fù)極，令行駛在丘陵地帶的卡車最大化地利用車輛自身動(dòng)能。I-Torque發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩控制系統(tǒng)可以控制檔位、引擎轉(zhuǎn)矩以及制動(dòng)系統(tǒng)。“為了降低油耗，并產(chǎn)生電流；質(zhì)子則通過(guò)電解質(zhì)到達(dá)負(fù)極，卡車啟動(dòng)時(shí)使用“ECO”模式，一旦到達(dá)負(fù)極，作為駕駛員，氧分子與電子和質(zhì)子反應(yīng)生成水分子。

燃料電池是一種清潔能源，你總是可以輕而易舉地獲得所需的動(dòng)力，其僅有的副產(chǎn)物是電、熱和水。單用一個(gè)燃料電池只能產(chǎn)生幾瓦的功率；因此，燃料電池可以堆疊在一起，形成一個(gè)燃料電池堆。當(dāng)燃料電池堆疊在一起時(shí)，其輸出功率會(huì)有很大的變化，從幾千瓦到幾兆瓦不等。

燃料電池可以靈活使用多種類型的燃料。雖然氫是最常見(jiàn)的燃料來(lái)源（因此燃料電池俗稱氫燃料電池），但天然氣和氨等富氫燃料也是可行的。

氫：當(dāng)使用可再生電力（如太陽(yáng)能、風(fēng)能和水力發(fā)電）制氫時(shí)，生產(chǎn)過(guò)程可實(shí)現(xiàn)完全零碳排放。氫燃料電池（即以氫為燃料的燃料電池）產(chǎn)生電、熱和水，不會(huì)向空氣中釋放二氧化碳或其他污染物。

天然氣：由于綠氫還未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)，天然氣目前仍然是最主要的制氫來(lái)源。在這種情況下，燃料電池并非完全無(wú)排放，但其排放量確實(shí)比其他燃料（如石油和煤炭）低得多。

氨：氨在農(nóng)業(yè)中主要用作肥料。近年來(lái)，一些公司致力于綠氨，通過(guò)替代能源驅(qū)動(dòng)水電解制氫產(chǎn)生，這使其成為低碳燃料的另一種選擇。

目前康明斯正在的燃料電池有六種類型，主要根據(jù)使用的電解質(zhì)類型進(jìn)行分類。每種類型的燃料電池都有其自身的優(yōu)勢(shì)、限性和潛在應(yīng)用。在這六種燃料電池中，康明斯發(fā)現(xiàn)其中兩種具有較大潛力，分別是質(zhì)子交換膜燃料電池和固態(tài)氧化物燃料電池?？得魉拐诔掷m(xù)投資以推進(jìn)其技術(shù)進(jìn)步和應(yīng)用推廣。

質(zhì)子交換膜（PEM）燃料電池：也稱為聚合物電解質(zhì)膜燃料電池，這種類型的燃料電池使用聚合物電解質(zhì)，在約80攝氏度的溫度下工作。PEM燃料電池由于其高功率密度和快速啟停功能，更適合于移動(dòng)和備用電源應(yīng)用。

固態(tài)氧化物燃料電池（SOFC）：SOFC使用堅(jiān)硬、無(wú)孔的陶瓷化合物作為電解質(zhì)，在高達(dá)1000攝氏度的高溫下工作。這種類型的燃料電池最適合固定應(yīng)用，因?yàn)樗哂懈咝院腿剂响`活性。此外，廢熱可被再利用，以提高整個(gè)系統(tǒng)的效率。

康明斯在可生產(chǎn)綠氫的質(zhì)子交換膜電解水制氫設(shè)備領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位，并致力于不斷優(yōu)化技術(shù)和解決方案，使綠氫可被更加便捷地應(yīng)用于燃料電池。

我們正不失時(shí)機(jī)地探索如何推進(jìn)燃料電池技術(shù)，創(chuàng)造零碳未來(lái)！

標(biāo)簽：康明斯