История научных исследований транспортных средств с водородными энергетическими установками

Обложка


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.

Об 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; Москва

Александр 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; Москва

Список литературы

  1. Motor Vehicle. Wikipedia. Дата обращения: 26.11.2022. Режим доступа: https://en.wikipedia.org/wiki/Motor_vehicle
  2. Orange County Bus (OC BUS) Cycle. Emission Test Cycles. Дата обращения: 09.03.2023. Режим доступа: https://dieselnet.com/ standards/cycles/ocbus.php
  3. Hoogendoorn J. Fuel Cell and Battery Hybrid System Optimization Increased Range and Endurance [dissertation] Delft, 2018.
  4. Радченко Р.В., Мокрушин А.С., Тюльпа В.В. Водород в энергетике. Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2014.
  5. Fuel Cell. Wikipedia. Дата обращения: 26.11.2022. Режим доступа : https://en.wikipedia.org/wiki/Fuel_cell
  6. Larminie J., Dicks A. Fuel Cell Systems explained. 2nd ed.
  7. Chichester: Wiley, 2003. doi: 10.1002/9781118878330
  8. 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
  9. 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
  10. 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
  11. 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
  12. Мишин С. АНТЭЛ. Журнал “За рулём”. 2012. Дата обращения: 28.12.2022. Режим доступа: https://wiki.zr.ru/АНТЭЛ
  13. 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
  14. 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.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Удельная энергоёмкость и мощность ТАБ и ЭХГ по от дельности и в составе КЭУ.

Скачать (63KB)

© Эко-Вектор, 2023

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах