在全球碳減排以促進碳中和社會的一致目標下,氫作為零碳的清潔能源以其獨特的環保和性能優勢發揮著極為重要的作用;同時氫的“熱”能量約為汽油的3倍,可同時實現高效、清潔、可持續的“零碳”,更適用于大卡車、巴士、以及大型輪船等長距離移動出行工具。

         電裝在燃料電池車相關產品領域已經擁有20年的開發經驗,對于如何安全、快速填充氫氣、通過燃料電池堆棧將氫能轉換成電能、將電能高效轉換成行駛能等都具備豐富的經驗。

         安全快速填充氫氣

         電裝研發的技術可實現一次性將140L的氫氣填充于儲氫罐內,可供行駛近800公里。傳統的儲氫罐填充滿需10分鐘,現可通過高壓供給氫,填充時間縮短至3分鐘。在氫氣填充過程中,通過罐內的高精度溫度傳感器即刻感知溫度變化,結合氫站的填充系統和紅外線傳感器,實現緊密配合,由此可實現更安全、快速的氫氣填充。

         氫能高效轉換電能

         通過將氫和空氣以合適的狀態供給給燃料電池堆棧以進行發電制造能源,這個過程中產生的“熱”如果溫度過高,發電效率便會降低,導致產品壽命縮短,相反,溫度也不能過低。因此為了讓燃料電池堆棧發揮最佳性能,溫度必須控制在40~60℃的范圍內。而燃料電池堆棧的溫度很大程度上受外部氣溫和行駛情況的影響,因此必須基于實時溫度變化進行細微調節。

          對此,電裝開發的用于燃料電池車的電動水泵和冷卻水控制閥就可以發揮重要的作用。該裝置能根據實時的變化進行細微調節,放掉多余的熱,同時確保不會因為過度冷卻而導致溫度過低,并將燃料電池堆棧產生的“廢熱”回收用于空調,事實上,通過這種細微的“熱”管理的累積,便可以有效提高車輛整體的能源效率和產品的耐用性。

         電能轉換行駛能源

         燃料電池堆棧的直流電流進行升壓后輸入逆變器,便可轉換成交流電,用于驅動發動機,而這個過程中還有一個重點,即如何使電流在一系列流動過程中產生的電損耗最小化。電裝的升壓用功率模塊在這里便發揮了重要作用,該升壓用功率模塊搭載了SiC碳化硅功率半導體,與傳統產品相比,升壓用功率模塊實現體積減少30%,并成功降低70%電損耗。

         ECU綜合控制系統

         從氫氣填充到行駛的過程都離不開ECU對車輛系統整體進行綜合管理,ECU對各部件的性能進行優化,確保車輛系統整體的能源利用效率和耐用性最大化,包括向燃料電池堆棧以合適的狀態供給氫和空氣進行發電;同時進行熱管理,將產生的電能最大限度轉換成行駛能源。

         電裝獨立開發燃料電池車產品群,并已經投入市場使用,作為乘用車已具備行駛20萬公里的耐用性。如今其適用領域已擴大至大型、長途移動出行工具領域。電裝將通過不斷推進普及燃料電池車,為實現碳中和社會做貢獻。

         注釋:文中相關數據來自電裝社內調查

         電裝公司介紹

         電裝是世界先進的汽車零部件生產廠家之一。在美國《財富》雜志發布的2021年世界500強企業中排名第244名。如今,電裝在全球30多個國家和地區擁有約200家關聯公司,集團員工數約17萬人。作為電裝在中國的統括公司——電裝(中國)投資有限公司,成立于2003年,目前在國內設有生產公司、銷售公司以及軟件開發公司等共計37家關聯企業,員工約17000人,建立了完善的銷售、售后服務和生產供應體制。