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丰田展示液氢燃料系统的增压技术

19 十一月 2024

丰田参加今年 Eneos 超级耐久系列赛 2024 决赛的赛车是 ORC Rookie GR Corolla H2 概念车。

勒芒原型车 GR H2 赛车概念勒芒原型车 GR H2 Racing Concept(图片:丰田)

自 2021 年以来,H2 动力车型就已出现在该系列赛中。当勒芒 24 小时耐力赛的组织者表示他们将允许 H2 燃料赛车从 2026 年开始参赛时,丰田率先推出了其原型车 GR H2 Racing Concept。

由此可见,这家日本汽车制造商在这方面显然经验丰富。此外,在Eneos超级耐久赛的最后一轮比赛中,丰田也借此机会展示了一项原型技术,该技术有望提升氢动力的可持续性。

通用电气卡罗拉H2概念车采用氢燃料内燃机,燃料来自液氢储罐。虽然液氢的能量密度高于压缩气体,但由于燃料与环境空气之间存在温差,它容易“蒸发”。

原本会被浪费掉的氢气通常会从系统中排出,白白损失掉。但在赛车会议上展出的原型机配备了一套系统,可以收集蒸发产生的氢气,并将其输送到一个自增压器,从而将这些原本会被浪费掉的燃料加工成可供发动机使用的燃料。

顾名思义,自增压器是一种能够增加压力的装置。在许多情况下,这类装置无需外部电源即可工作。但在本例中,该装置需要更多动力才能将蒸发的氢气重新加压,使其再次液化。

丰田公司开发出的方法,无需外部电力供应,即可实现对原本会被浪费的氢气进行所需的再加压。

该工艺将一小部分原本会被浪费的废气送入丰田公司开发的微型燃料电池堆,利用氢气发电。产生的电力随后可用于驱动液氢泵,并对剩余废气进行加压。

利用蒸发气发电的小型燃料电池堆利用蒸发气体发电的小型燃料电池堆(图片:丰田)

燃料电池产生的电力有可能补充交流发电机提供的电力,从而进一步提高动力系统的整体能源效率。

丰田公布的细节信息中,这项技术仅被提及用于赛车动力系统。但该技术似乎也有可能应用于其他领域。

例如,丰田正在为轻型和重型卡车生产燃料电池。目前,这些燃料电池使用的是压缩氢气,因为液态氢气的供应仍然存在问题。但正是这种能够提升效率的技术,有望使能量密度更高(续航里程更长)的产品成为主流。

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