Comprenda la tecnología de cal de hidrógeno de Great Wall: ¿Qué tiene de bueno esta solución rentable que tardó cinco años en desarrollarse?
Desde una perspectiva a corto plazo, no es rentable desarrollar vigorosamente nuevas tendencias con políticas de alto nivel poco claras, pero de hecho hay fabricantes nacionales "obstinados" que lo han estado haciendo durante cinco años. El 29 de marzo, Great Wall Motors lanzó oficialmente su estrategia de energía de hidrógeno, estableciendo un objetivo de neutralidad de carbono de tres pasos a partir de 2021. El núcleo es la tecnología de cal de hidrógeno, que es un escenario completo rentable de "sistema de energía de hidrógeno" específico para automóviles. la solución, alegando deshacerse del estado de "cuello atascado".
Desde el establecimiento formal del proyecto de energía del hidrógeno en 2016 hasta el lanzamiento de la estrategia de energía del hidrógeno en 2021, Great Wall ha pasado silenciosamente cinco años. Hasta ahora, ha cubierto una ecología de cadena de suministro completa e integrada de "investigación-producción-almacenamiento-transporte-procesamiento-aplicación", realizando "pilas y componentes, generación de energía de pilas de combustible y componentes (controladores, etc.), hidrógeno tipo IV botellas de almacenamiento, alto voltaje
La tecnología de cal hidrógenada es una de las tecnologías centrales de la plataforma Great Wall Lemon, que se puede resumir como 1T3H5G: 1 sistema completo de regulaciones de vehículos RD, 3 módulos técnicos principales, 5 principales. ventajas de rendimiento; 3 Los principales módulos tecnológicos son la plataforma de hidrógeno (he), la plataforma de pila (HS) y la plataforma de almacenamiento de hidrógeno (HP).
Para comprender estos tres módulos tecnológicos, primero debemos comprender los vehículos de energía de hidrógeno. específicamente es un vehículo de pila de combustible de hidrógeno. Aunque el componente central de la plataforma de energía de hidrógeno se llama motor, no genera energía mecánica quemando gasolina (diésel) como un vehículo de combustible, sino que genera directamente energía eléctrica para impulsar el vehículo. a través de reacciones electroquímicas, por lo que con precisión debería llamarse generador de pila de combustible.
En pocas palabras, el hidrógeno llega a la pila a través del tanque de almacenamiento de hidrógeno y se produce una reacción electroquímica para generar corriente eléctrica. que se pasa a un automóvil de tracción directa que impulsa el motor o una batería de litio para almacenar energía eléctrica. Este es el principio de funcionamiento básico de los vehículos con pila de combustible de hidrógeno, que es algo similar a la forma en que los vehículos eléctricos de autonomía extendida dependen del motor. para generar electricidad y almacenar energía o funciones en el motor eléctrico.
En consecuencia, los tres módulos técnicos principales de la plataforma Lime también son los mismos. El núcleo de la plataforma de hidrógeno es claro. he) es el motor de pila de combustible de hidrógeno; el núcleo de la plataforma de pila es la pila de pila de combustible de hidrógeno y el núcleo de la plataforma de almacenamiento de hidrógeno es el motor de pila de combustible de hidrógeno. Sin embargo, debido a que el contenido central de la pila es tan importante, conceptualmente se denomina plataforma de pila (HS). Hablemos primero de su núcleo. conjuntos de electrodos de membrana y placas conductoras (grafito o materiales metálicos) utilizados para generar reacciones electroquímicas. El cuerpo principal también necesita cooperar con un sistema de suministro de hidrógeno y oxígeno, un sistema de drenaje, un sistema de disipación de calor y sistemas de control de rendimiento eléctrico. dispositivos de seguridad y otros trabajos auxiliares. Todo este conjunto es el núcleo de la plataforma de energía de hidrógeno: el motor de pila de combustible de hidrógeno. El núcleo de la plataforma de almacenamiento de hidrógeno: el tanque de almacenamiento de hidrógeno, como el tanque de combustible de un vehículo de combustible, almacena hidrógeno y. suministra hidrógeno a la pila.
Como se mencionó anteriormente, la tecnología de cal de hidrógeno ha logrado una independencia total de los derechos de propiedad intelectual para seis tecnologías y productos principales, a saber, "pilas y componentes, generación de energía de celdas de combustible y componentes (controladores, etc.), botella de almacenamiento de hidrógeno tipo ⅳ, válvula de almacenamiento de hidrógeno a alta presión, seguridad del hidrógeno y proceso de hidrógeno líquido". Ahora lo dividimos en tres plataformas tecnológicas para ver dónde están las ventajas.
En primer lugar , el núcleo de la plataforma de pila Componentes: los electrodos de membrana son el factor directo que determina la potencia de los generadores de pilas de combustible de hidrógeno. Su densidad de potencia alcanza 1,2 W/cm2 (el nivel convencional internacional es 1,04 w/cm2) y el consumo de platino es menor. superior a 0,3 mg/cm2 (el Pt convencional internacional es inferior a 0,4 mg./cm2), lo que garantiza el doble efecto de mejorar la eficiencia y reducir los costes.
En la actualidad, la plataforma de pila (HS) ha desarrollado la pila metálica de pila única de primera generación con una potencia nominal de 150 kW, una potencia máxima de 160 kW y una densidad de potencia de más de 4,2 kW/ L. Como referencia, la primera combinación futura del Toyota Mirai de primera generación tiene una potencia nominal de 114 KW y una densidad de potencia de 3,5 kW/L; la combinación futura del Mirai de segunda generación tiene una potencia nominal de una sola pila de 128 kW y una potencia; densidad de 5,4kW/L.
La primera característica importante de la plataforma de energía de hidrógeno (he) es que tanto los vehículos comerciales como los de pasajeros avanzan simultáneamente. Actualmente admite motores de vehículos comerciales de 100 KW y motores de turismos de 95 KW. La segunda característica son las muchas ventajas de la tecnología del motor:
Monitoreo dinámico a bordo del estado del paquete de baterías (aumenta la confiabilidad)
Control de circuito cerrado desacoplado multivariable (aumenta la adaptabilidad ambiental)
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Módulos integrados para inyección de hidrógeno e inyección de circulación de hidrógeno (reducir costes)
Control inteligente (aumentar eficiencia)
Integración modular (aumentar densidad de potencia)
Desde el punto de vista de los datos, la eficiencia del sistema de toda la máquina todavía está por detrás de la de países extranjeros, y la densidad de potencia también se encuentra en un nivel líder.
La plataforma de almacenamiento de hidrógeno (HP) se centra en tres partes:
1. Botella de almacenamiento de hidrógeno (10 patentes): tecnología de bobinado en seco, moldeado de revestimiento de plástico, tecnología de conexión de asiento de válvula de metal;
2. Válvula de boca de botella (12 patentes): estructura de cuerpo de válvula multifuncional (menos de 20 partes), material de sellado para temperatura ultrabaja (-60 grados);
3 Válvula reductora de presión (18 patentes): módulo reductor de presión integrado multifuncional (válvula de retención, filtro, distribuidor, etc.) y material de sellado avanzado;
Las principales ventajas son el bajo coste y la reducción general del tamaño gracias a la alta integración. Además, también se han logrado avances en tecnologías como las botellas de almacenamiento de hidrógeno intravenoso y las válvulas de alta presión de 70 MPa.
Entonces, ¿qué nivel de productos podemos esperar en última instancia de la plataforma de cal hidrogenada? Tomemos como ejemplo los vehículos con pila de combustible de hidrógeno producidos en masa: el Toyota Mirai Future Combinación II utiliza una pila de combustible de 128 kW, que tarda 5 minutos en llenarse de hidrógeno y tiene una autonomía de crucero WLTP de hasta 850 kilómetros. El Hyundai Nexo utiliza un motor de 95 kW; Pila de combustible, que tarda 5 minutos en llenarse de hidrógeno y tiene una autonomía WLTP de 850 kilómetros. La autonomía de crucero es de 666 kilómetros. El primer SUV de pila de combustible de hidrógeno de clase C del mundo basado en tecnología de cal de hidrógeno, que se lanzará este año, está equipado con una pila de combustible de 95 kW. Sólo se necesitan 3 minutos para llenarlo de hidrógeno y la autonomía de crucero alcanzará los 840 km (se desconocen las condiciones de funcionamiento).
Desde el punto de vista de los datos, la potencia de la pila de combustible y la eficiencia del motor de pila de combustible aún no han alcanzado el nivel líder en el mundo, pero considerando que este es el nivel alcanzado dentro de cinco años, todavía podemos esperar el futuro. Mirando hacia atrás las palabras clave de la tecnología de cal de hidrógeno: rendimiento de alto costo, todos los escenarios, aunque el nivel de política actual y los niveles de apoyo no son perfectos, esta ruta de energía puramente nueva puede ser la esperanza para el desarrollo futuro de los vehículos de pila de combustible de hidrógeno de la marca china. .