随着世界朝着更可持续、更绿色的未来迈进,氢气在众多交通运输领域的转型中成为关键角色。氢动力燃料电池有望彻底变革公路、海运、铁路和航空等重型交通运输领域,成为化石燃料的可行替代品。

 

一个由欧盟资助的新项目旨在为燃料电池系统开发更优质、更具成本效益的组件,这将使该系统在重型车辆及其他交通运输领域中更高效、更可靠。

 

01 组件改进

 

燃料电池系统将氢气中的化学能转化为电能。除了燃料电池本身外,该系统还包括各种被称为 “辅助设备(BoP)” 的组件,这些组件对于系统的性能、效率和耐用性都至关重要。

 

“地平线欧洲” 项目“BeBoP”旨在通过汇聚关键组件开发商、世界级动力总成设计师以及顶尖研究机构的力量,来改进这些辅助设备组件。在为期三年半的时间里,该项目将开发出更高效、更紧凑、更可靠,且能够监测燃料电池健康状况的组件。

 

 项目协调员、挪威科技工业研究院(SINTEF)的资深研究科学家Sigrid Lædre表示:“通过改进辅助设备组件,使其超越现有技术水平,BeBoP项目的创新成果将使氢燃料电池系统更加高效和可靠,最终推动燃料电池市场朝着重型运输应用的大规模部署更近一步。”

 

BeBoP项目专注于改进空气压缩机、加湿器和直流/直流转换器,这些对于燃料电池系统的性能和耐用性都至关重要:

 

  • 空气压缩机:确保燃料电池在所需的工作压力下获得充足的空气(氧气)以产生电力,并能迅速适应负载变化。

  • 加湿器:维持最佳湿度水平,以确保高性能并防止燃料电池干燥。

  • 直流/直流转换器:将输出电压调节到适合电动机使用的期望水平。

 

BeBoP 项目将开发出更高效的空气压缩机和新型轻量化、紧凑的直流/直流转换器,该转换器包括一个配电单元(PDU)并配备电池监测功能。还将开发一种新型加湿器。这种下一代加湿器技术旨在通过强化加湿器的膜并优化气流分布来改善水管理,从而提升系统的整体性能和使用寿命。

 

Sigrid Lædre表示:“在BeBoP项目中,领先的组件开发商(Garrett、Freudenberg和Silver Atena)将创造创新解决方案,这些方案将应用于菲亚特动力科技(FPT)的先进燃料电池系统。德国航空航天中心(DLR)和挪威科技工业研究院(SINTEF)将利用他们的建模专业知识,既帮助开发燃料电池系统,又确定如何以最佳方式运行该系统。”

 

 

02 建模与系统测试

 

BeBoP项目的模型将用于辅助辅助设备组件的开发和测试,以实现总体目标。该项目将开发模型来描述和优化下一代辅助设备组件的运行,旨在将功耗降至最低,并减少重型燃料电池系统的氢气消耗。此外,该项目旨在通过稳态建模开发一种经过优化的架构,以提高系统性能。

 

所开发的辅助设备组件将被集成到菲亚特动力科技(FPT)提供的200千瓦燃料电池系统中,或者由德国航空航天中心(DLR)在短堆中进行测试(加湿器)。通过测试组件的稳态效率和动态性能,该项目确保这些架构能够满足长途重型车辆所需的重型循环要求。

 

通过推动欧洲制造商对这些组件进行规模化生产,该项目基于经过测试的可靠技术,使燃料电池市场更接近大规模部署。该项目还将评估对其设计进行标准化的可能性,以促进工业化进程。

 

 

03 关于BeBoP项目

 

BeBoP 项目(通过改进辅助设备组件实现超越现有技术水平的效率)由清洁氢能合作伙伴关系及其成员支持,其中包括瑞士教育、研究与创新国务秘书处(SERI)的补充资金。该项目由欧盟根据第101192365号资助协议共同资助。

 

该项目为期42个月,总预算为3983049欧元。挪威科技工业研究院(SINTEF AS是该项目的协调方。项目合作伙伴包括:Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt,DLR(德国)、Garrett Motion(法国)、Freudenberg Filtration Technologies GmbH & Co. KG(德国)、Freudenberg Technology Innovation SE & Co. KG(德国)、Silver Atena GmbH(德国)、FPT Industrial S.p.A.(意大利)和FPT Motorenforschung AG(瑞士)。

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