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UPS部署燃料电池/蓄电池混合动力车作为零排放包裹投递车

2018-11-23 22:52 来源: IEEE中国

UPS部署燃料电池/蓄电池混合动力车作为零排放包裹投递车

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奥斯丁•马布里(Austin Mabrey)开着一辆叮当作响的联合包裹服务公司(UPS)的厢式货车行驶在得克萨斯州奥斯汀的街道上,但它并不是常见的棕色方形包裹投递车。马布里正在对这辆车的零排放系统进行道路测试——该系统是混合动力的,由氢燃料电池与磷酸锂铁蓄电池供能。

“它比我想象的要灵活得多。”他说道。在我所坐的副驾驶座位旁边,液压动力转向泵的电机发出尖锐的嗡嗡声。车开到狭窄转弯处时,马布里激活了为蓄电池充电的再生能源刹车系统,从后部发出了呜呜的噪声。

我们围绕得克萨斯大学的机电中心转圈,在那个洞穴状的研究机库里,工程师们正在进行货车动力总成的测试,就快完成了。该项目在2013年首次获得联邦资助,概念设计和建模的工作持续了1年多,今年6月,他们进行了道路试验。 UPS计划在今年晚些时候将原型车部署在加利福尼亚,如果一切进展顺利,将推出更多这样的车辆。

世界各地的物流公司和汽车制造商都在开发不排放任何污染物的货车和卡车。但建造一辆零排放的运货卡车,比生产一辆零排放的小客车要复杂得多。新的燃料系统不能侵占货物空间,也不能增加卡车框架的重量。并且,卡车必须能够在路线上正常行驶,而不能频繁停车为蓄电池充电或添加燃料。

卡车是用来工作的,司机必须能用它完成任务。”Unique Electric Solutions公司的乔•安布罗西奥(Joe Ambrosio)说道,该公司正在集成UPS货车的电动组件。这家纽约公司曾雇用了6名来自得克萨斯大学的实习生参与该项目,现在已经是该公司工程师的马布里就是其中之一。

UPS部署燃料电池/蓄电池混合动力车作为零排放包裹投递车

从路边看,这辆货车和其他投递车没什么两样。UPS为得克萨斯大学的研究者们提供了一辆2007柴油厢式货车,研究者们将其改装成一辆燃料电池/蓄电池混合动力车。新系统包括来自Lithium Werks公司的一组高能量、99千瓦时的蓄电池组,安装在车架的横梁之间(见上图)。横梁上装着两个10千克的氢气罐,一个Hydrogenics公司32千瓦的燃料电池模块放置在引擎盖下方,那是传统的发动机安装的位置。

安布罗西奥说,货车的设计续航里程可达200公里,这要归功于它的“里程扩充器”——燃料电池模块。他说,车辆使用氢燃料,所以可以行驶更长的距离,并且与纯蓄电池的货车相比,可以增加停车次数。

得克萨斯大学的高级工程科学家兼项目负责人迈克尔•刘易斯(Michael Lewis)称,建造该系统的首要挑战是确保其组件尺寸合适。要支持货车的运行,需要足够大的蓄电池组、燃料电池模块和氢气罐,但也要适合现有的车辆尺寸。

根据从加利福尼亚和得克萨斯收集到的UPS货车实际工作测量值,该团队改进了其早期设计。实际工作测量值显示了车辆通常行驶的距离,以及道路崎岖或行驶艰难的程度。UPS的车载信息技术系统每秒可收集1700个数据点,帮助工程师解决问题并找出燃料或蓄电池使用效率低的原因。

道路测试会在今年完成,然后得克萨斯大学将把这项技术转让给Unique Electric Solutions,以改进潜在的15辆“第二阶段”货车,这些货车将采用在得克萨斯开发的终版燃料电池/蓄电池系统。UPS的目标是在加利福尼亚部署这些车。

UPS货车项目表明州和联邦政府在广泛推动和促进包括氢气在内的清洁能源技术。加利福尼亚能源委员会、南海岸空气质量管理区和美国能源部正在资助该项目,非营利性的交通与环境中心担任项目的管理者。

数千辆氢燃料动力叉车和小客车、数十辆公交车,以及至少一辆投递货车现正行驶在美国的公路上。加氢站也开始在加利福尼亚和美国其他一些州,以及中国、日本、韩国与德国涌现。“一个鲜活的市场正在世界的某些地区开始兴起。” Plug Power公司的首席执行官安迪•马什(Andy Marsh)说道。

马什的燃料电池公司正在和联邦快递及Workhorse Group公司合作,计划在明年年底之前生产20辆零排放投递货车。今年5月起,在联邦快递纽约分部,第一批燃料电池/蓄电池车已经开始运送包裹。

“这是氢燃料电池车辆真正开始展现势头的一年。”马什说道。

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