我國重型卡車保有量超過1000萬輛,占汽車總數(shù)的2.6%,但碳排放量占47%。一輛49噸柴油重型卡車的二氧化碳排放量約等于40輛小轎車的排放量。
因此,重型卡車減碳迫在眉睫。搭載燃料電池是重型卡車減碳的主要路徑。重型卡車具有載重大、車速高、續(xù)駛里程長的特點,氫燃料電池能量密度高,氫燃料電池重卡具有續(xù)駛里程長、低溫環(huán)境適應(yīng)性好、零碳排放等優(yōu)點。
目前,搭載氫燃料電池發(fā)動機的重型卡車越來越多,應(yīng)用場景也越來越豐富。
然而,重型卡車搭載的燃料電池發(fā)動機額定功率高達240kW,這對熱管理系統(tǒng)提出了更嚴苛的性能需求。
為了解決問題,推動大功率燃料電池發(fā)動機的批量應(yīng)用,億華通進行了大量前瞻性的技術(shù)探索和研究,基于強大的研發(fā)實力開發(fā)了重型卡車專用大功率燃料電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)TMS2.0。
與目前市場上流行的熱管理方案相比,億華通TMS2.0熱管理系統(tǒng)具有高性能、高集成、輕量化、低能耗、低噪音的技術(shù)優(yōu)勢。
全球首創(chuàng)“潛熱相變”燃料電池冷卻技術(shù)
億華通汽化潛熱系統(tǒng)巧妙地利用燃料電池自產(chǎn)水作為汽化潛熱的冷卻介質(zhì),快速響應(yīng)發(fā)動機的散熱需求,將水均勻地噴射于散熱器外表面上,利用水汽化相變帶走電堆產(chǎn)生的熱量。該系統(tǒng)主要包含儲水子系統(tǒng)、泵送子系統(tǒng)和噴射子系統(tǒng),采用閉環(huán)控制,按需精確控制噴射量。同時,子系統(tǒng)部件通用化,可快速適應(yīng)不同的發(fā)動機平臺。
全球首次應(yīng)用“高電壓平臺+直流無刷”散熱風(fēng)扇系統(tǒng)
億華通聯(lián)合國內(nèi)優(yōu)勢供應(yīng)商開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的“高電壓平臺+直流無刷”散熱風(fēng)扇,具有400~750V寬幅工作電壓區(qū)間,500~4700RPM寬動態(tài)轉(zhuǎn)速范圍,實現(xiàn)了低功耗、低噪音,取消高壓轉(zhuǎn)低壓的配電裝置,節(jié)約成本、提高系統(tǒng)整體效率。
TMS 2.0可滿足額定功率200-360kW燃料電池發(fā)動機的散熱需求。
得益于高壓風(fēng)扇的優(yōu)良性能、汽化潛熱出色的散熱能力以及散熱器芯體多輪仿真分析迭代改進成果,TMS 2.0熱管理系統(tǒng)最大散熱功率480kW,優(yōu)于市場方案28.34%。
根據(jù)汽化潛熱模塊化及其散熱系統(tǒng)的小型化設(shè)計,TMS 2.0熱管理系統(tǒng)集成度高,投影面積僅為1.98m2,優(yōu)于市場方案15.80%。
不選擇增加風(fēng)扇數(shù)量、不增加散熱器芯體等傳統(tǒng)散熱性能提升手段,創(chuàng)新性地利用汽化潛熱相變的散熱技術(shù),并通過多輪精確仿真和調(diào)校,充分利用潛熱系統(tǒng)的性能,顯著降低了熱管理系統(tǒng)的寄生功耗。發(fā)動機功率為240kW時,TMS 2.0熱管理系統(tǒng)功耗優(yōu)于市場方案7.76%。
根據(jù)精確優(yōu)化高壓風(fēng)扇的葉片數(shù)量及參數(shù)、風(fēng)扇氣動特性,實現(xiàn)了TMS 2.0系統(tǒng)的低噪音,怠速噪音65dB(A)優(yōu)于市場方案13.33%,低10%dB(A)。
截至2022年12月,億華通熱管理領(lǐng)域已申報《一種多電堆燃料電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)》、《一種燃料電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的標定方法》、《一種用于重卡汽車的燃料電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)》、《一種用于增加燃料電池散熱能力的系統(tǒng)》、《一種燃料電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的遲滯補償控制方法》等技術(shù)專利120項。
億華通作為中國氫能領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè),始終堅守使命,以先進的氫燃料電池技術(shù)為突破口,為中國“碳達峰、碳中和”目標做出貢獻,推進全球能源革命,努力成為全球氫燃料電池技術(shù)的引領(lǐng)者,構(gòu)建可持續(xù)的低碳未來。為了推動燃料電池重型卡車行業(yè)的快速發(fā)展,億華通決定主動公開相關(guān)熱管理技術(shù)專利,與全球行業(yè)伙伴分享相關(guān)技術(shù)研究成果,促進氫能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,為地球的美好明天做出貢獻。