4 摩托车动力燃料电池的发展前景
燃料电池是一种电化学发电装置,它将燃料和氧化剂的化学能通过电化学反应直接变换为电能。多年来,能源短缺和环境污染一直是制约各国经济发展的不可忽视的因素,因此,世界各国都对能源与环境问题给予了高度关注。能源是人类赖以生存的五大要素之一,是国民经济和社会发展的重要战略物资。由于摩托车等机动车尾气排放带来的污染导致全球各地自然环境不断恶化。全球变暖,严重雾霆天气不断出现,给我们的生活、生产带来了诸多不便和弊端。全球各个国家都在积极开展
新能源的探索和研发以期解决问题。燃料电池作为一种
新能源具有明显优势。燃料电池由于具有能量转换效率高、对环境污染小等优点而受到世界各国的普遍重视。在过去的10年里,燃料电池技术取得了惊人的快速发展,一些燃料电池已经进入商业化应用阶段。在火电、水电、核电3种电力生产方式之外,燃料电池被誉为第四代发电技术。燃料电池的研发是本世纪科学界的热点,燃料电池技术已获得长足发展,概念车不断亮相。就在人们的注意力集中在开发燃料电池四轮车的同时,燃料电池摩托车的开发以及市场可行性的研讨已经展开,研发及运用燃料电池摩托车的事宜被提上了议事日程。
由于许多大中城市对摩托车实施限制政策,消费者对摩托车替代品的需求很大。这虽然给了燃料电池摩托车广阔的发展前景,但它的发展还需要政策的引导。以上海为例。上海对摩托车的控制一直比较严格,较早在市中心停发新的摩托车牌照,但即使这样,上海二轮机动车仍保持较高的增长率。随着城市人口逐步向市郊转移,郊区使用的C牌与50 mL轻型摩托车得到快速增长。汇总起来,二轮机动车总量已超过100万辆。这充分说明,摩托车虽然被限制,但由于其方便、实用、经济,消费者对其的需求依然旺盛。因此,上海市政府在权衡利弊后,一方面充分考虑人民的消费需要,另一方面又要解决城市可持续发展的矛盾,对二轮机动车提出了“总量控制、严格管理、平稳过渡、逐步替代”的方针。实践证明,该治理方针是正确的,对二轮车不是淘汰,而是扬长避短,鼓励寻找过渡、替代产品,为二轮车企业指明了方向。这就促使企业加快技术改造、产品开发的步伐,用新产品替代老产品。而电动摩托车就是这些替代品中的一员。燃料电池作为一种新型技术,还有许多应用技术问题困扰着燃料电池的商业化进程,主要是成本比较高,寿命不够长,功率比较小,经济效益也不如其他发电方式。因此,只有明显降低成本,进一步提高寿命,燃料电池才会有竞争力。
采用燃料电池高端技术,燃料电池摩托车将成为理想的绿色产品。摩托车是人们出行常用的代步工具,城乡市场潜力巨大,理应受到政府的保护,社会的认可。根据当今清洁汽车研发均氢燃料电池为主流的趋势看,摩托车如果抓住有利时机,采用燃料电池相关技术,应用到改造传统二轮机动车上去,可以预言,二轮燃料电池电动车肯定会早于四轮车实现商品化。因为二轮车的使用条件与四轮车不一样,汽车有功率大、速度快、行驶距离长、舒适性要求高等特点,而二轮车使用要求相对简单,一般电动摩托车功率只要3~5kW,电动助动率只需1 kW,电动自行车助力车300 W就够了。有消息显示,此类小功率的燃料电池组以及与之匹配使用的贮氢、金属贮气罐等技术都已进行了研发,有的已推出了试验性产品,估计在2~3年内燃料电池二轮车就可进入商业化。
总之,氢能和燃料电池有助于解决能源安全和环境问题,因此氢作为载能体逐渐替代石油是人们提出的后石油时代移动能源的解决方案之一。氢除了可以通过化石能源制备之外,还可由生物能、风能、太阳能、水利能等可再生能源或者核能转化而来。而燃料电池是氢的理想的转化装置,是氢能利用的关键技术。近年来,燃料电池技术得到全球的高度重视,逐渐形成了一个新兴的产业。随着燃料电洲技术不断成熟,燃气在燃料电池领域的作用会越著越明显,发展潜力十分巨大。
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