История научных исследований транспортных средств с водородными энергетическими установками
- Авторы: Анисимов В.Р.1,2, Климов А.В.1,2
-
Учреждения:
- Московский политехнический университет
- Инновационный центр «КАМАЗ»
- Выпуск: Том 17, № 2 (2023)
- Страницы: 127-136
- Раздел: Комбинированные энергетические установки
- URL: https://journals.rcsi.science/2074-0530/article/view/253969
- DOI: https://doi.org/10.17816/2074-0530-139224
- ID: 253969
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Обоснование. Топливные элементы являются одним из перспективных направлений в развитии электрифицированного транспорта благодаря возможности обеспечения пробега, сопоставимого с традиционными транспортными средствами (ТС), работающими на двигателях внутреннего сгорания (ДВС), при отсутствии вредных выбросов в окружающую среду во время движения ТС. Продолжительный процесс развития топливных элементов был связан с невозможностью реализации потенциала топливных элементов и наличием более доступных и надёжных в то время источников. Сегодняшние программы и меры поддержки электротранспорта и топливных элементов ставят перед собой задачу достижения целевых показателей в области сокращения выбросов вредных газов и увеличения доли электромобилей на дорогах.
Цель работы — изучение истории развития топливных элементов и их актуальности применения на транспортных средствах.
Материалы и методы. Расчёты по определению удельных параметров были выполнены методами решения дифференциального уравнения силового баланса движения транспортного средства, с помощью численного метода Эйлера.
Результаты. Результатами научного исследования является определение удельных параметров энергоустановок и проведение анализа истории развития топливных элементов. Путём сравнения удельных параметров было в ыявлено, что наиболее эффективными являются комбинированные энергоустановки на топливных элементах.
При использовании таких энергоустановок было зафиксировано снижение массы в 2,5 раза по сравнению с другими т ипами энергоустановок.
Заключение. Применение топливных элементов позволяет снизить массу энергоустановки и повысить экологическую безопасность транспортного средства. Топливные элементы прошли несколько продолжительных этапов развития и достигли пика своего развития после начала активного освоения космоса. В настоящий момент, развитие водородных технологий активно продолжается, были выпущены программы развития электрифицированного транспорта во многих странах, в том числе и в Российской Федерации. Авторы отмечают актуальность проведения научных исследований в данной области и предполагают, что транспортные средства, работающие на электрохимических генераторах, получат своё дальнейшей развитие в ближайшие годы.
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
Виктор Романович Анисимов
Московский политехнический университет; Инновационный центр «КАМАЗ»
Автор, ответственный за переписку.
Email: rabota.viktor.1999@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1268-6604
SPIN-код: 5036-8965
аспирант Передовой инженерной школы электротранспорта (ПИШЭ)
Россия, 107023, Москва, ул. Большая Семеновская, д. 38; МоскваАлександр Владимирович Климов
Московский политехнический университет; Инновационный центр «КАМАЗ»
Email: Aleksandr.Klimov@kamaz.ru
ORCID iD: 0000-0002-5351-3622
SPIN-код: 7637-3104
канд. техн. наук, доцент Передовой инженерной школы электротранспорта (ПИШЭ), руководитель службы электрифицированных автомобилей
Россия, 107023, Москва, ул. Большая Семеновская, д. 38; МоскваСписок литературы
- Motor Vehicle. Wikipedia. Дата обращения: 26.11.2022. Режим доступа: https://en.wikipedia.org/wiki/Motor_vehicle
- Orange County Bus (OC BUS) Cycle. Emission Test Cycles. Дата обращения: 09.03.2023. Режим доступа: https://dieselnet.com/ standards/cycles/ocbus.php
- Hoogendoorn J. Fuel Cell and Battery Hybrid System Optimization Increased Range and Endurance [dissertation] Delft, 2018.
- Радченко Р.В., Мокрушин А.С., Тюльпа В.В. Водород в энергетике. Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2014.
- Fuel Cell. Wikipedia. Дата обращения: 26.11.2022. Режим доступа : https://en.wikipedia.org/wiki/Fuel_cell
- Larminie J., Dicks A. Fuel Cell Systems explained. 2nd ed.
- Chichester: Wiley, 2003. doi: 10.1002/9781118878330
- Melis A., Happe T. Hydrogen Production. Green Algae as a Source of Energy // Plant Physiology. 2001. Vol. 127, N 3. P. 740–748. doi: 10.1104/pp.010498. 8. Stambouli A.B., Traversa E. Solid oxide fuel cells (SOFCs): A review of an environmentally clean and efficient source of energy // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2002. Vol. 6, N 5. PP. 433–455. doi: 10.1016/s1364-0321(02)00014-x
- Appleby A.J. From Sir William Grove to today: fuel cells and the future // Journal of Power Sources. 1990. Vol. 29, N 1–2. P. 3–11. doi: 10.1016/0378-7753(90)80002-u
- Stone C. From curiosity to ‘power to change the World // Solid State Ionics. 2002. Vol. 152–153. P. 1–13. doi: 10.1016/s0167-2738(02)00315-6
- Burke K. Fuel cells for space science applications // 1st International Energy Conversion Engineering Conference (IECEC). 2003 Jun. 26 [Preprint]. doi: 10.2514/6.2003-5938
- Мишин С. АНТЭЛ. Журнал “За рулём”. 2012. Дата обращения: 28.12.2022. Режим доступа: https://wiki.zr.ru/АНТЭЛ
- Allis-Chamers Fuel Cell Tractor. The Weekend Historian. 2015. Дата обращения: 28.12.2022. Режим доступа: https://theweekendhistorian.com/2015/02/28/allis-chalmers-fuelcell-tractor
- Шайхатдинов Ф.А., Филимонова А.А., Хохонов А.А., и др. Создание в Российской Федерации электрического автобуса с водородными топливными элементами // Надёжность и безопасность энергетики. 2022. Т. 15, № 3. С. 190–198. doi: 10.24223/1999-5555-2022-15-3-190-198.