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氢能燃料电池发展路线图

   日期:2022-03-25     浏览:1    
 随着全球工业化进程不断加快,化石燃料消耗量日益增加,对环境造成的污染越来越严重,迫切需要寻找一种作为替代品的清洁燃料。氢的来源丰富,不仅可以由其他能源来生产氢能,而且氢能可以高效地转化为其他形式的能量。作为一种能源载体,氢在交通、工业和建筑等各个领域中都有重要的应用,并且使用氢能可以提高能源系统的灵活性。为此,需要对氢能和燃料电池的关键技术、未来发展方向和重点进行研究。

氢能源的重点应用领域

氢能源在国际上广泛应用在交通、工业、建筑等领域,极大丰富了能源构成,降低了传统化石燃料对环境的影响。

(一)、交通领域

在交通领域中,用氢燃料电池取代化石燃料给汽车提供动力,能够有效地解决空气污染、噪音污染和CO2排放带来的全球气候变暖等环境问题。

氢燃料优化汽车效率。氢燃料电池电动汽车从本质上讲是一个电动汽车。氢气储存在车上的高压罐内,通过燃料电池将氢能转化成电能给汽车提供动力。能量储存在电池里面,使用电池里的电能可以优化操作效率。由图1可以发现,与内燃机汽车和插电式混合动力汽车相比,氢燃料电池能明显的降低碳排放量,同时其最大行驶里程可以达到纯电动汽车的3倍。

氢燃料电池汽车价格居高不下。2015年,丰田公司宣布最新的氢燃料电池汽车在试运行期价格是6万美元,但是该价格可能主要反映的是客户的支付意愿,而不是生产汽车的成本,因为氢燃料电池汽车目前主要是针对高收入群体和汽车技术爱好者,并且要求在居住地附近有相应的加氢站。到现在为止,只有美国、德国、日本和韩国的部分城市拥有了配套的加氢站。通过表1的汽车动力方案成本之间的对比可以发现,与其他几种汽车供能方式相比,燃料电池汽车的价格虽然目前价格很高,但未来有很大的下降空间,到2050年可以下降到现在价格的55%左右。

降低成本是发展氢燃料汽车的关键。从表2可以看出燃料电池系统的高成本增加了整个汽车的成本,未来的主攻方向是如何在减小成本的同时延长使用寿命。降低燃料电池系统的成本从理论上讲是可行的,并且很大程度上决定了整个汽车的成本。但是高压罐的成本却很难下降,因为高压罐的成本很大程度上取决于昂贵的复合材料,所以目前的研发重点集中在降低高压罐的复合材料成本。电池和电力控制系统的成本随着技术的进步都会有一定的下降,因为材料的限制不会下降得太多,但是高技术的融入会延长电池使用寿命,从而提高整个汽车的使用性能。提起浙江金华的青年汽车,大家想到的一定会是尼奥普兰,作为曾经叱咤风云,独当一面的豪华长途客车,给人们留下了甚是深刻的印象。除了客车,再谈及青年的其他产业,大家可能会第一时间想到加水就能跑的车,亦或是青年莲花轿车。

但是你知道吗,青年也曾涉及过卡车业务,造出来的重卡甚至卖到了当时国产重卡的天花板价格,恰巧近期笔者遇见了一辆退居二线的青年重卡,那么本篇文章就以这辆车为题,再带大家回味一下青年曼卡。


先来聊一下青年曼卡的一个背景:

随着尼奥普兰大客在国内的业务蒸蒸日上,“曼技术”这个词开始在商用车行业流行,因为在当时高端系列的尼奥普兰客车均使用的是德国曼D2866发动机,21世纪初在国产商用柴油机普遍仅有200匹的年代,曼机410马力可以说是神话般的存在。

当年的庞青年正值意气风发之时,有闯劲,一看用曼技术的尼奥普兰销量这么火爆,就萌生了引进德国曼重卡的想法。一番洽谈过后,于2006年8月,青年汽车集团与德国曼公司正式签署协议,由青年汽车在国内组装并生产德国曼F2000重卡,于是乎,青年曼卡便就此诞生。


在引进之初,青年曼的售价高达60余万元,车身90%零部件来源于德国曼原厂配套,品质工艺也都遵循着德国曼的标准进行。但是在上市之后的两年,这款车的销量十分惨淡,新大威普遍25万的时代,青年曼卡的售价可以买接近三辆新大威,而在它的价位上,再加点钱就能上性价比更高的进口重卡,自身地位身份的尴尬。

后来,青年曼卡对市场战略进行了调整,在牵引车上开始采用潍柴发动机、伊顿变速箱、斯太尔车桥等国产零部件,只有驾驶室和一些附件上还留有德国曼的影子,像之前全套曼技术的车型转战二类底盘,例如消防车,清障车的供应,这差不多已经到了青年曼即将走向落魄的时期。


再后面的青年曼就把原汁原味的F2000驾驶室抛弃了,开始用湖北齐星的产品,当然这些车也基本上不指望着销售了。在这个时期庞青年的心完全是在轿车上的,比如豪掷1.4亿美元与通用等厂家血拼争夺萨博,也在试图挽救青年莲花,最后都无济于事,青年客车的业绩也在不断下滑,不断淡出人们的视野。后来庞青年又用青年曼卡的品牌发布了一款烧水的车,嗯,然后你们都懂,后来就凉了。


青年的历史了解完了,我们再来看一下实车。

图片中拍摄的这辆车是笔者在成都的一个堆箱厂中遇到的,这辆车是2010年11月时,青年汽车向成都长运交付的15辆车当中的一辆,型号JNP42250FD19,车辆长7.245米,宽2.49米,高3.77米,属于一个中期产品,为了适应市场,这些车在配置上做出了一些“妥协”。


驾驶室是我们熟悉的F2000造型,采用的是高顶的驾驶室,因为配置低了很多,所以这个驾驶室不带舷窗的设计。进气格栅是德国曼经典的造型,这个格栅造型从F2000 Evolution延续到了TGA重卡,在青年国产组装后,用户可选MAN的狮子标和青年的YOUNGMAN标。


侧面的造型基本上和德龙F2000相同,如果说不同之处的话就是青年曼的空滤进气口是仿德国曼的,要比德龙小一圈。不过也正因如此,青年曼的配件是格外的好找,与德龙大致相同,后视镜小镜15一个,大灯200一个......青年凉掉之后这些车也能有稳定的配件来源。


保险杠上两个造型不一的大灯更是表明了这款车配件的兼容性之高,在早期的青年曼卡上,车灯都是卤素的德国海拉灯,与德国曼F2000重卡上的款式相同。然后这个车的保险杠已经换成了后期的国产件,在早期进口CKD的青年曼卡上,牌照框位置是可以下翻,露出隐藏式的拖车钩,而在后期这一个设计被取消掉了。(原厂翻牌器)


气囊减震驾驶室,那个年代解放J6和天龙还都是四个弹簧,多数车还只有两个弹簧,这是何等的舒适配置了。


F2000驾驶室的一大特征,驾驶室后面有一个水管,是用来加玻璃水的,而且容量巨大,这个设计在青年曼卡和德龙上都有。


我们再上驾驶室上去看看,其实不管是早期还是后期,青年曼卡在驾驶室这一块就没大改动过,一直秉承着德国曼F2000 Evolution的风格,车内MAN和狮子标是随处可见,就连保险盒里面的继电器也都是由BOSCH提供。


方向盘是二幅式的,中间的德国曼LOGO是喇叭的开关,仪表盘直接就是曼F2000的。


按键只有这么多,其中一半是空的,能用的分别控制喇叭、后照灯、轴间差速锁和轮间差速锁,装饰板用的是桃木的花纹,不过这个质感可比当年第一批纯CKD的青年曼卡差远了。


上图是一辆纯新的青年曼卡,第一批的,仪表台是一个搪塑的材质,按键区多了一个定速巡航,空调系统采用了德尔福的控制模块。


后卧铺在当时就有加宽的造型,并且带安全护栏,可能车主觉得太碍事所以拆掉了,而且上卧铺也被拆除,退居二线之后就不再需要了。


接着来看底盘,这个3500+1350的轴距是要比平常的牵引车看着长一些,这辆车的动力链采用的是潍柴+法士特+斯太尔轮减桥的组合,而最初CKD的车型则是曼机D2866+ZF16S+MAN 13T轮减桥的。


发动机是潍柴的WP10.336,很经典的一代机型,336马力,排放标准为国三,都说在排气筒冒黑烟的那一刻,才是国三车真正发力的时候。


后桥很典型的斯太尔轮减桥桥头,全车是10/11的钢板组合模式,在当时就用了变截面大梁,这个还是后面加了一层的,妥妥的重载配置,照现在的话说就是“复合版”。


后桥特写,圆形后差包,上置双腔气室,鼓式制动器,后桥还带有横向稳定杆,纵向稳定杆使用的是V型结构。


这个曼动力链的青年曼卡实拍照片,后桥用的是来自德国曼的轮边减速桥,而且配的是315/70R22.5的轮胎,后桥5片高强度轻量化板簧,这样的配置在当时是非常的少见的。



再来看一个比较有意思的地方,就是这个车的排气管,这个是德国曼老车上非常常见的一个消声器,上面都还印着MAN的LOGO,估计是当年不想单独为潍柴发动机做配套,就直接用的曼的消声器。(当年没有后处理系统,不需要像现在不同的发动机配不同的后处理,然后各家造型就不一样)


其实青年曼的底盘很有意思,它一直保留了当时欧系的一个作风,不管是从大梁,还是机脚悬置机构还是附件,都一直没变,甚至像备胎架也在后期的车型中得到了保留,在现在的理念来看,这不过是个占着油箱地儿的东西。


当年的青年汽车,实力一点都不差,商用车上有尼奥普兰和德国曼两大巨头做支柱,但是在卡车方面更多的只是一个组装性质,也没大想过自己去利用这个平台过多的去开发创新,加上后面的萨博争夺战和莲花汽车,让庞青年的心思几乎全部转移到了乘用车行业,导致青年曼卡只能在这守着欧洲90年代的淘汰产品卖一单算一单。

老话说得好,不学习就要落后,落后就要挨打,在国产重卡同质化严重的今天,还要面临着来自国外品牌的围剿,如果没有一股冲劲,更没点看家本事,那真是万万不可行的。



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