为了推动零排放汽车上路,美国能源部正在启动新项目,以研究氢能源汽车运行所需的基础设施。
桑迪亚国家实验室氢能和燃料电池项目经理丹尼尔·德德里克说:“最近,人们重新关注将这些技术推向市场,送到消费者手中。”
上周,桑迪亚与私营研究公司 SRI International 签署了一份为期五年的谅解备忘录,合作测试天然气和氢气等替代燃料在汽车中的应用,并在一个新的名为基础设施研究与创新中心 (CIRI) 的测试设施上破土动工。
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两周前,美国能源部宣布了一项名为 H2USA 的公私合作项目,旨在让政府研究人员与汽车制造商合作,将廉价氢气带给大众。
尽管电池电动汽车最近抢走了燃料电池的风头,但这些系统的一些技术进步已经引起了福特和通用汽车等制造商的更多关注。美国能源部能源效率和可再生能源办公室燃料电池技术办公室主任 Sunita Satyapal 表示:“在过去十年中,我们已将燃料电池的成本降低了 80% 以上。”
大部分成本节约来自于减少铂金的使用,铂金是一种贵金属催化剂,有助于从氢气中剥离电子以产生电流。目前的燃料电池设计中使用的铂金量仅为以前的五分之一。
如何输送氢气?
在燃料方面,廉价天然气的繁荣降低了氢气的成本。甲烷是天然气的主要成分,可以通过称为蒸汽重整的过程形成氢气。Satyapal 说:“使用天然气,氢气可以与汽油竞争。”
氢能源汽车也已被证明是耐用的,美国能源部的测试车队在道路上行驶了 350 万英里,收集性能数据以改进未来的设计。
基础设施是目前缺失的环节。与电动汽车不同,大多数人不会在自家车库为燃料电池汽车加氢,而且街角的加油站也不太可能很快增加氢气泵。
德德里克说:“加氢站的建设和运营成本高于预期。“很多挑战都与这些系统性能的不确定性有关。”
在汽油方面,工程师们拥有一个多世纪的开采、提炼、运输和燃烧经验。氢气在很大程度上仍是未知领域,由于缺乏可借鉴的知识体系,工程师们最终往往过度设计加氢站,使用比实际需要的更坚固的储罐和更快的泵,德德里克解释道。
他说:“这最终会增加已部署基础设施的成本。”
与汽油竞争
位于加利福尼亚州利弗莫尔谷的 CIRI 设施旨在解决这些问题。CIRI 旨在作为一个合作设施,将为研究人员和汽车制造商提供一套工具,包括一个加氢站。
该站点还设有其他清洁能源实验室,德德里克希望创建一个微型燃料电池生态系统,研究从如何利用可再生能源制氢到如何将加氢站整合到电网等问题。
目标是降低单个加氢站的价格,而不是依靠规模经济来逐步降低成本。通过与私营公司合作,美国能源部希望加快研发成果走向现实世界的进程。Satyapal 说:“我认为总的来说,这正是适合公私合作的活动类型。”
美国能源部每年在燃料电池上投入 1 亿美元,旨在将氢气价格降至每加仑汽油当量 2 美元至 4 美元之间。Satyapal 补充说,研究人员的目标是燃料电池足够耐用,可以行驶 15 万英里,并且效率足够高,每次加满燃料可以行驶 300 英里。
研究人员正在顺利实现这些目标,Satyapal 预计,在 2015 年之后,氢能源汽车可能会出现在您附近的 driveway 上。
经 Environment & Energy Publishing, LLC. 许可,从 Climatewire 转载。www.eenews.net, 202-628-6500