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【干货】浅析如何用车载甲醇发电给动力电池充电

放大字体 缩小字体 发布日期:2017-02-26 06:36:44   来源:新能源汽车网  编辑:全球新能源汽车网  浏览次数:516


2)市面目前増程器产品基本特点

①无论汽油还是柴油的増程器都是2缸机,而发动机基本上4缸机,也有6缸以上的机器。这一点与目前插电式混合动力是本质区别的。插电式混合动力是配发动机的,而増程器陪的小功率内燃机,其已经没有发动机的功能了。

②技术特点:以斯太尔增程器为例。斯太尔增程器的核心部件主要由三个部分构成, M12发动机、TFM电机,以及电机控制系统。 M12 Rex增程器采用卧式2缸柴油机设计,结合高压共轨、涡轮增压、内置中冷器等技术,特别是采用博世最新一代电控高压共轨喷射系统及SCR尾气后处理技术,具有体积小、重量轻、油耗低等特点。其柴油机输出功率为40kW,采用一体式设计发电机,净功率输出为37kW。基于这些独特高超的性能,M12 REX增程器应用范围广泛,可应用于新能源专用车、物流车、6-12米客车以及港口码头专用车领域等。

③无论汽油还是柴油的増程器都是燃油内燃机技术,这一点发动机没有区别,尤其要必须要应用尾气环保技术。

④目前市面上,无论汽油还是柴油的増程器都是国外品牌,或者是外资企业的产品,核心技术被国外品牌控制。

五、目前市面上燃油増程器的不足

中国发展新能源汽车,有“弯道超车”的初衷,如何“弯”道?笔者理解,“纯电驱动”基本找到弯道超车的落脚点,已经具有“中国特色”。驱动模式已经明确,但是驱动车载电机的“电”如何上车,基本是2种,一是动力电池接受电网充电;二是车载燃料发电。

接受电网充电技术有了长足的进步,但是动力电池比能量太低,纯电动汽车一次续驶里程与燃油汽车、CNG汽车相比,相差太远,充电时间与加燃油、加天然气相比,时间太长。

车载发电机发电基本途径有:内燃机发电、燃料电池2种。燃料电池发电目前已经列于国家级示范推广项目。

而燃油内燃机发电技术已经很成熟了。但是车载燃油内燃机(増程器)发电,依然烧的是油,与燃油发动机烧油的基本原理是相同的,没有区别,不直接驱动,但是在转成电以后,效率变得更低了。

目前基本有天然气、氢气供给车载载燃气内燃机发电。这个技术方案又面临气体如何上车及安全如何保障?如果増程器使用的内燃机使用燃料依然是汽(柴)油,必须要用三元催化技术,进行尾气处理。目前増程器汽车对燃油的依赖是客观存在的,达不到零排放的要求,离发展新能源汽车的初衷还有相当一段的距离。

六、在燃油燃油増程器上的再创新

主要思路是借用甲醇裂解富氢技术(华中科技大学能源与机械工程学院《甲醇裂解醇氢科研项目组》蒋炎坤教授团队的专利),对目前市面上的増程器进行优化。具体思路如下:

1)车载甲醇裂解制富氢的机理介绍

在车载甲醇裂解制富氢装置中,热力学上的甲醇裂解是一个吸热反应过程,甲醇(CH3OH)在催化剂和一定温度作用下(吸热过程反应)产生C-H和C-O键的催化活性及C-C键的偶联反应,实现甲醇裂解变成为氢气(H2)和一氧化碳(CO)(反应式:CH3OH→CO+2H2)。

众所周知,车载内燃机(发动机)所产生的热量的1/3在做功、1/3在制冷降温、1/3因燃烧不充分而通过废气排放到外部浪费。这个外排能量是可用起来的。

2)车载甲醇裂解制富氢装置原理介绍

在车辆上把原来的消声器,用甲醇制氢装置换即可。利用发动机的尾气余热,产生约400℃的高温,使一定纯度的甲醇(75%)在隔绝空气的封闭容器内,经催化,裂解为氢气和一氧化碳气。基本成分有:64%的氢气、32%的一氧化碳气、剩余甲烷等的混合气体。

七、富氢増程器与燃油増程器相比的优点

1)可以利用尾气的自身热量裂解甲醇,无需在车辆上专设供热装置。既利用了尾气余热,又节省了裂解甲醇所需的能耗。

2)车辆中无需装设高压气瓶储氢,也无需到加氢站去加氢续行。排除了运氢和储氢环节中的各项难题。

3)发动机启动和怠速时、尾气温度很低,不能完成甲醇裂解的化学反应。但是可利用电动汽车蓄电池的能量,启动发动机,带动内燃机,内燃机没有启动和怠速。

4)无需高纯高纯度(90%以上)的精甲醇,用75%纯度的粗甲醇即可,具有普遍推广的的经济价值。

345余下全文
 


 
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