Разработка новых энергетических большегрузных автомобилей
Разработка новых энергетических большегрузных автомобилей
В последние годы продолжается развитие технологий новых энергетических большегрузных автомобилей, особенно в сегменте тяжелых грузовиков с высокими требованиями к энергетическим системам, гибридным, чисто электрическим и топливным элементам. Постоянно разрабатываются новые сценарии применения, и спрос продолжает расти. Новые энергетические большегрузные автомобили уже продемонстрировали потенциал развития.
1. Техническое состояние гибридных большегрузных автомобилей
На сегодняшний день в развитии технологий для транспортных средств на новых источниках энергии наиболее зрелой является гибридная технология, при этом увеличение стоимости минимально. В настоящее время гибридные силовые установки включают три типа: последовательные, параллельные и гибридные.
Параллельная гибридная силовая установка состоит из традиционной системы двигателя внутреннего сгорания и системы электропривода. Двигатель, электромотор и трансмиссия объединены для формирования различных режимов мощности, которые могут применяться в различных условиях движения и обеспечивают высокую энергоэффективность.
В настоящее время в гибридных большегрузных автомобилях в основном используется параллельная гибридная система. Эта система обладает высокой технологической зрелостью и максимально сохраняет компоновку силовой установки оригинальной модели. Она отличается простой конструкцией, меньшим весом, более низкой стоимостью и более высокой стабильностью системы.
2. Техническое состояние полностью электрических большегрузных автомобилей
Технические решения для полностью электрических большегрузных автомобилей отличаются гибкостью и разнообразием, включая в основном центральный привод, центральный приводной мост, приводной мост с электроприводом и другие варианты. Схема центрального привода в основном аналогична компоновке традиционных автомобилей с двигателями внутреннего сгорания. Двигатель и сцепление исключены, а приводной двигатель используется для соединения с трансмиссией. В ней максимально заимствована оригинальная платформа автомобиля. В варианте с центральным приводным мостом приводной двигатель (обычно горизонтальный), трансмиссия и другие компоненты интегрированы на месте оригинального редуктора приводного моста, что обеспечивает высокую степень интеграции и малые габариты. В варианте с электроприводом со стороны колеса два приводных двигателя и трансмиссии интегрированы соответственно с левой и правой сторон моста, и оба двигателя приводят в движение колеса с каждой из этих сторон. В настоящее время производители используют все три вышеуказанные схемы.
Поскольку дальность хода полностью электрических большегрузных автомобилей все еще нуждается в улучшении, время зарядки велико, а требования к инфраструктуре, такой как зарядные станции, высоки, в настоящее время они больше подходят для областей с фиксированной дальностью хода и фиксированным временем работы, таких как полевая техника и транспортные средства, работающие на фиксированных линиях.
3. Техническое состояние большегрузных автомобилей на топливных элементах
В настоящее время существует три основных технических режима для большегрузных автомобилей на топливных элементах: увеличенный запас хода, смешанный режим мощности и режим полной мощности.
Расширенный диапазон мощности в основном используется в ситуациях, когда существует большой разрыв между мощностью топливного элемента и потребностями автомобиля в мощности; режим полной мощности предъявляет самые высокие требования к топливным элементам, и номинальная мощность топливного элемента, как правило, превышает или близка к максимальной мощности автомобиля; гибридный режим мощности описывает наиболее распространенный из двух режимов, прежде чем мощность топливного элемента будет дополнительно увеличена.
В настоящее время в области интеграции и исследований и разработок топливных элементов, силовых установок и самих транспортных средств в основном завершена разработка и внедрение систем топливных элементов, силовых установок и самих транспортных средств, и они перешли к этапу коммерческой демонстрации. Из-за низкой мощности топливных элементов емкость бортовых хранилищ водорода все еще недостаточна, и разработка тяжелых грузовиков на топливных элементах пока ограничена. Дальнейшие разработки сосредоточены на ключевых технологических усовершенствованиях, создании инфраструктуры для заправки водородом и продвижении демонстрационных операций.
4. Заключение
Китайские большегрузные автомобили на новых источниках энергии в целом находятся на начальной стадии развития, и их состояние демонстрирует особенности, связанные с соответствием различным областям применения в зависимости от используемых технических решений. Вкратце, чисто электрические автомобили подходят для поездок на короткие расстояния, и спрос на них в районах с высокими требованиями к охране окружающей среды более очевиден; гибридные автомобили подходят для поездок на средние расстояния и для сложных городских условий работы (частые трогания с места, остановки, ускорения и замедления и т. д.), учитывая такие факторы, как доступность и экологичность, более высокая технологическая зрелость гибридных силовых установок по сравнению с другими видами новых источников энергии отражает их преимущества; автомобили на топливных элементах подходят для дальних поездок и перевозки тяжелых грузов, и после решения ключевых технологических задач они станут оптимальным решением для большегрузных автомобилей на новых источниках энергии.
В заключение следует отметить, что чисто электрические, гибридные, топливные и другие технические направления имеют свои особенности и сценарии применения. Необходимо разработать разумный и подробный план развития, опираясь на промышленные альянсы, содействовать технологическому развитию и осуществлять строительство вспомогательной инфраструктуры. Следует продвигать разработку новых энергетических большегрузных автомобилей.
Применение ультразвукового распылителя на мембранном электроде водородного топливного элемента для тяжелых грузовиков.
Для большегрузных автомобилей с водородными топливными элементами требуются высокая мощность, длительный срок службы и высокая адаптивность к условиям эксплуатации мембранных электродов. Ультразвуковые распылительные установки являются ключевым технологическим оборудованием для подготовки каталитических слоев для мембранных электродов, используемых в большегрузных автомобилях. Оборудование использует высокочастотную ультразвуковую вибрацию для распыления суспензии платинового углеродного катализатора на однородные капли микрометрового размера, которые мягко осаждаются на поверхность протонно-обменной мембраны при низком давлении, завершая нанесение каталитического слоя CCM и создавая стабильную трехфазную реакционную поверхность.
В отличие от традиционного пневматического напыления, ультразвуковое напыление обеспечивает высокую однородность, малые колебания толщины, отсутствие микропор или полосчатых дефектов, гарантируя стабильную выходную мощность электродов для тяжелых грузовиков при высокой плотности тока, уменьшая локальные перегревы и повышая долговечность в условиях вибрации и переменных температур (высоких и низких). Коэффициент использования суспензии может достигать более 90%, что значительно снижает потери драгоценного металла платины и эффективно контролирует себестоимость производства мембранных электродов для тяжелых грузовиков.
Процесс распыления не сопровождается сильным давлением и не повреждает протонно-обменную мембрану, что позволяет предотвратить проблемы, связанные с ее набуханием. Каталитический слой обладает хорошей адгезией и не легко отслаивается. Параметры процесса на оборудовании могут быть установлены в цифровом виде, что обеспечивает высокую однородность продукции. Это позволяет удовлетворить потребности в опытно-конструкторских работах, а также поддерживает расширение производства за счет использования нескольких форсунок и массовое производство. Полученные мембранные электроды могут использоваться в мощных топливных элементах большегрузных автомобилей, способствуя коммерциализации водородных большегрузных автомобилей с высокой износостойкостью и надежностью.
О компании Cheersonic
Компания Cheersonic является ведущим разработчиком и производителем ультразвуковых систем нанесения покрытий для точного нанесения тонких пленочных покрытий с целью защиты, упрочнения или выравнивания поверхностей деталей и компонентов для рынков микроэлектроники/электроники, альтернативной энергетики, медицины и промышленности, включая специализированные применения стекла в строительстве и автомобилестроении.
Наши решения для нанесения покрытий экологичны, эффективны и высоконадежны, позволяют значительно сократить избыточное распыление, сэкономить сырье, воду и энергию, а также улучшить повторяемость процесса, повысить эффективность переноса, обеспечить высокую однородность и снизить выбросы.
Китайский сайт: Cheersonic предоставляет профессиональные решения в области нанесения покрытий.
