Удовлетворение потребностей водородных транспортных средств и технологий с нулевым уровнем выбросов на выставке ACT Expo

Удовлетворение потребностей водородных транспортных средств и технологий с нулевым уровнем выбросов на выставке ACT Expo

Шив Шанкар, старший менеджер по глобальному рынку

Сокращение выбросов и эффективность являются движущими силами для производителей автомобильного оборудования, и новые тенденции и технологии экологически чистого транспорта были полностью продемонстрированы на выставке Advanced Clean Transportation (ACT) в этом году в Калифорнии.

Транспортная отрасль развивается, и ACT Expo за последние несколько лет претерпела соответствующие изменения. Сегодня большая часть шоу сосредоточена на транспортных средствах с нулевым и низким уровнем выбросов — технологиях, которые многие считают транспортным будущим.

Это происходит по нескольким причинам. Новые игроки приходят в пространство транспорта и мобильности, нарушая типичные модели как технологий, так и бизнес-операций. На рынках по всему миру также действуют новые стимулы для стимулирования новых разработок в области чистых транспортных технологий и сокращения выбросов. Из-за этого к нему относятся более серьезно, чем когда-либо прежде.

Пока я был на выставке, мне стало ясно одно:по мере развития технологий перед OEM-производителями, стремящимися к успеху, возникают новые задачи. Вот несколько ключевых наблюдений, которые я сделал во время посещения выставки ACT Expo 2019:

Проблемы с питанием, радиусом действия и инфраструктурой

Несколько факторов будут влиять на более широкое внедрение транспортных средств и оборудования с экологически чистыми технологиями, и поставщики работают над предоставлением решений.

В центре внимания – электромобили (EV). Сегодняшние чистые электромобили экологически чистые, и, поскольку стоимость аккумуляторов продолжает снижаться, эти автомобили становятся экономичными решениями для поездок на короткие расстояния. Однако у них есть некоторые врожденные проблемы. Например, в большегрузных и коммерческих перевозках операторы автопарка должны иметь возможность полагаться на аккумуляторы с большим запасом хода для перевозки грузов на большие расстояния. Время зарядки также является проблемой, время зарядки варьируется от 30 минут до 10 часов. Эти транспортные средства также должны иметь возможность полагаться на инфраструктуру зарядных станций, большая часть которой еще не существует за пределами некоторых конкретных географических районов. Наконец, сырья, необходимого для производства аккумуляторов для электромобилей, не хватает, особенно в Соединенных Штатах. По мере того, как они становятся все более дефицитными, затраты могут возрасти, и возникнет еще одна серьезная проблема управления отходами, которую необходимо будет решить, когда многие из этих батарей достигнут конца своего срока службы.

Это делает альтернативную технологию все более привлекательной:автомобили на водородных топливных элементах. Эти транспортные средства используют газообразный водород и кислород для питания электродвигателя и могут обеспечить ряд практических преимуществ, включая нулевой уровень выбросов, большую мощность и крутящий момент, необходимый для тяжелых условий эксплуатации. При использовании чистой возобновляемой энергии эти автомобили могут достичь нулевого уровня выбросов. Недостатков тоже меньше. OEM-производители транспортных средств на водородных топливных элементах продемонстрировали многообещающие запасы хода, соответствующие традиционным технологиям (более 300 миль), а также возможность сокращения времени дозаправки на водородных заправочных станциях.

Хотя в настоящее время также существуют инфраструктурные ограничения для транспортировки водорода, некоторые OEM-производители вкладывают значительные средства в их изменение. Nikola Corporation, компания, специализирующаяся на электрических полуприцепах и транспортных средствах на водородных топливных элементах и ​​выступающая на главной сцене выставки ACT Expo, пообещала построить 700 водородных заправочных станций по всей территории Соединенных Штатов к 2028 году. Решив одновременно проблемы производства автомобилей и инфраструктуры. , уникальная бизнес-модель компании может сделать эти автомобили более привлекательными для конечных пользователей.

Создание эффективной инфраструктуры для водородных транспортных средств

Создание надежной инфраструктуры для водородных транспортных средств является ключом к тому, чтобы сделать их жизнеспособной технологией в коммерческом и потребительском пространстве. Безопасное и эффективное хранение водорода в транспортных средствах и на водородных заправочных станциях является важной частью этого уравнения.

Для практического применения на дороге необходимо учитывать несколько вещей. Водород имеет самую высокую энергию на единицу массы любого топлива, но имеет низкую энергию на единицу объема, что требует передовых методов хранения, которые могут реализовать потенциал более высокой плотности энергии. Водород в его жидкой форме требует криогенных температур для хранения, что в настоящее время делает его менее привлекательным для транспортных средств. Таким образом, в газообразной форме для эффективного хранения водорода требуются резервуары высокого давления и топливные системы, обычно в диапазоне от 350 до 700 бар в транспортных средствах, что соответствует типичному легковому автомобилю или коммерческому грузовику.

Эффективность хранения и сдерживания водорода должна обеспечиваться на протяжении всей цепочки поставок. Водород либо вырабатывается на месте, либо доставляется с помощью трубчатых трейлеров на станции заправки водородом, где он затем сжимается для стационарного хранения в резервуарах на месте. Из этих баков газ перекачивается в управляемую конечным пользователем заправочную колонку — водородную версию типичного газового насоса — где он в конечном итоге заполняет автомобиль на водородных топливных элементах. Важно отметить, что давление на заправочных станциях должно быть еще выше — от 900 до 1000 бар — для эффективного удовлетворения потребностей в давлении в самих транспортных средствах.

Поддержание приемлемо высокого давления и предотвращение дорогостоящих утечек в любой точке инфраструктуры транспортировки водорода имеют решающее значение для того, чтобы сделать технологию жизнеспособной, эффективной и практичной для различных транспортных приложений. Дизайн и выбор материалов для этого нового типа архитектуры водородного топлива должны учитывать эти высокие давления и герметичность.

Это лишь некоторые из тенденций экологически чистого транспорта в отрасли, за которыми стоит следить. Вклад в более устойчивое будущее имеет большое значение, и мы в Swagelok стремимся предоставлять нашу поддержку, помощь и качественные продукты OEM-производителям, работающим над разработкой жизнеспособных транспортных средств с нулевым или низким уровнем выбросов в ближайшие годы и десятилетия. У нас есть большой опыт в области материаловедения, экстремальных давлений и температур, а также обеспечения надежных герметичных соединений в критических областях применения. Мы стремимся применить этот опыт для удовлетворения потребностей в экологически чистом транспорте. От этого зависит удовлетворение ожиданий клиентов в отношении безопасности, эффективности и надежности.