您所在的位置:首页>> 节能减排>> 正文

做汽车环保节能的践行先驱

企业报道  2016-12-15 09:59:03 阅读:

 

  汽车从诞生那天起,大大地方便了人们的生活,但随着汽车日益普及,出现一个令人意想不到的一个问题:排放的尾气成为了“马路杀手”。同时,石油价格节节攀升,已经突破了每桶120美元大关,汽车使用成本也在不断提高。

  因此,寻找一种既能解决汽车污染问题,又能替代价格不断攀升的汽油产品就成了人们的一个梦想。而以氢燃料电池为主要产品上海神力科技有限公司(以下简称神力科技)就是这样的先驱者。汽车节能、环保不能承受之重

  相关调查表明:除了工业废气和人为的焚烧,汽车排放的尾气是造成空气污染的主要原因。其中,在用机动车的尾气污染占空气污染物总负荷的40%—65%,是造成全球性气候异常、自然灾害频发、恶性疾病增加的重要原因之一,这已经引起了全球的关注。

  交通能源消耗造成的局部环境污染和全球温室气体排放越来越受到人们的关注,尤其是温室气体排放问题近来已经成为国际政治、经济和外交等领域的热点。汽车尾气排放造成的污染日益严重。来自权威调查机构的最新统计数据显示,我国在用机动车为1.4亿辆,其中60%—70%属于高能耗、高污染物排放车辆,每年所消耗的燃油、机油的总量占我国成品油年产量的1/2以上,使环境不堪重负。另外,汽车燃油消耗达到8000万吨,约占我国石油总需求量的1/4。与此同时,我国石油进口量逐年攀升,对外依存度达到47%。

  清华大学环境科学与工程系教授、大气污染与控制研究所所长傅立新早就表示,汽车尾气已经成为城市大气污染的主要原因,解决汽车节能减排问题迫在眉睫,我国应尽快以有效方式控制汽车尾气对大气的污染。

  所以,寻求新型环保能源替代传统燃料减低污染,成为了人们一个梦想。在寻找新型能源中,科学家经过几10年的精心研究发现,用氢燃料电池作汽车动力无污染环境的有害成分。使用氢燃料电池的汽车才是名副其实的“绿色燃料”汽车。氢燃料电池汽车是世界上公认的零排放、低噪音节能汽车的终极技术方案,是汽车工业节能减排的发展方向。燃料电池汽车发动机构造和工作原理发生了革命性替代,采用燃料电池加氢瓶的结构完全替换内燃机汽车中内燃机加油箱的动力系统;发动机的能量转换效率高,汽油车效率从油箱到车轮为16%,而氢燃料电池车为50%以上,效率提高近4倍。

  中国目前最大的燃料电池发动机研发与生产的高科技企业———神力科技公司在这方面进行了积极的探索,并取得了巨大成就。神力科技开辟“绿色之路”成立于1998年神力科技,是国家科技部重点培育、上海市政府重点支持的高科技企业,以氢燃料电池及燃料电池发动机产业化作为自己的发展目标,是中国目前最大的燃料电池发动机研发与生产的高科技企业,拥有完全自主知识产权,目前已申请中美专利337项,已授权185项。神力科技承担国家“十五”863、“十一五”863等项目过程中,开创性地研发成功常压空气、低压氢气运行的轿车用和城市客车用燃料电池发动机,主要技术指标达到了国际先进水平。经过Ballard公司和美国Gore公司的测试评估,其测试结果表明我们的核心零部件膜电极的综合电化学性能、运行寿命等关键技术指标上超过了巴拉德公司的同类产品。神力科技已经掌握了燃料电池的核心零部件膜电极的完全制造工艺与技术,而且经过本公司的实验室进行模拟汽车变工况测试试验,已经超过4000小时,性能衰减不到10%。在上海“2007中国国际工业博览会”上,上海神力自主研制的新一代新能源城市大客车“神力一号”,吸引了大批的游客。这是神力科技在国家“十五”863电动车重大专项资金支持下,开创性地研发成功常压空气、低压氢气运行的轿车用和城市客车用燃料电池发动机,主要技术指标达到了国际先进水平。意大利罗马拉其奥地区客车运行公司十分看好神力科技研发的氢燃料电池客车,神力科技随即与意大利拉其奥地区客车运行公司签订合同,将出口包括“神力一号”在内的41辆燃料电池城市客车。“神力一号”系神力科技继“创新一号”成功问世以来,自主研制的第二辆燃料电池城市客车。该车采用燃料电池与超级电容直接并联技术,节约了额外的DC/DC充电器,最大程度地简化系统结构,减轻系统重量,降低动力系统的成本;自主开发的“神力一号”运行监控与动态控制系统,采用目前最先进的CAN网络通讯控制技术,大大提高了整车的可靠、稳定性;神力科技以柴油发动机城市客车现有底盘、结构为基础,通过空间结构的合理布局,做到安装方便、结构紧凑、重量分配符合整车重量均衡的要求。

  近年,神力科技在燃料电池技术以及上海市相关的燃料电池整车、加氢站等相关配套技术方面都处于国内、国际先进水平。

  上海市与科技部相互配合,侧重推动燃料电池汽车的研发。2001年起,同济大学、神力科技等单位先后承担完成了国家“十五”863电动汽车重大项目第一轮、第二轮和第三轮燃料电池电动车研制任务,2006年起又继续承担国家“十一五”863节能与新能源汽车重大专项。神力科技、同济大学、上汽分别从核心的燃料电池发动机、动力系统集成到燃料电池轿车整车技术等方面研发、合作,研制成功近20辆超越系列、上海牌、帕萨特领驭燃料电池轿车,填补了国内燃料电池轿车研发的空白。

  去年11月,装载神力科技燃料电池发动机的以上汽荣威为原型的上海牌和上海大众帕萨特领驭参加了在上海举行的全球清洁能源“必比登”挑战赛,与国际各大知名汽车厂商的燃料电池汽车同台竞技毫不逊色,4辆车参赛,共获得7项金牌;神力科技自主研发的“神力一号”作为惟一参赛的燃料电池城市客车,获得了分类车型顶极大奖“最佳综合设计奖”。展示了上海燃料电池车研发方面的技术实力。

  神力科技在节能环保方面的积极探索与努力,开辟一条“绿色之路”。为汽车产业提供发展的机遇

  美国、加拿大、德国和日本等都把氢燃料电池技术作为21世纪国家核心竞争力技术之一。

  21世纪人类将步入氢能时代,以氢能为基础的氢燃料电池车发展迅猛,氢燃料电池必将引发世界汽车工业的革命。最终将取代传统的内燃机汽车而成为主流。现在可以说世界汽车工业正站在这一汽车革命化变革的门槛上。

  中国的汽车行业还处在上升阶段,长期以来困扰中国汽车企业发展的核心发动机技术受制于人的状况,如果中国汽车企业能利用目前中国的燃料电池技术基本与国际同步的有利条件,积极推动燃料电池汽车的研发和生产,将有可能跨越式的和国际汽车巨头站在了同一个起跑线上。

  随着我国经济的快速发展,汽车工业已成为我国的支柱产业之一。2007年我国汽车产量达到850万辆,保有量达到3000多万辆,是世界第三大汽车生产国和第二大汽车市场。汽车燃油消耗达到8000万吨,约占我国石油总需求量的1/4。与此同时,我国石油进口量逐年攀升,对外依存度达到47%。另外,交通能源消耗造成的局部环境污染和全球温室气体排放越来越受到各国政府和国际社会的关注,尤其是温室气体排放问题近年来已经成为国际政治、经济和外交等领域的热点。

  神力科技积极加强企业之间的合作,包括苏州金龙、安徽安凯、上汽申沃等等,其中与上海申龙公司合作研发了多辆燃料电池城市客车,目前正准备与苏州锦富有限公司上海分公司合作生产燃料电池发电站。

  随着市场开拓,神力科技展现出良好的发展形势。2005年,神力科技的市场销售额仅为100多万元,2006年销售额达到500多万元,2007年实现主营业务收入700多万元,比上年同期增长了46%。2007年原计划实现的部分市场销售,如印度M&M汽车公司的SUV燃料电池发动机;美国In鄄fintium的部分燃料电池叉车动力系统;意大利拉齐奥地区的燃料电池城市客车;英国伦敦市公务用燃料电池VAN等,由于不同原因有所推迟,其中多数将在2008年实现销售。神力科技1.2万多平方米的燃料电池产业化基地土建项目目前已经基本完成,预计在今年中下旬将投入运行,这将明显提高神力科技的生产能力,加速推进燃料电池产业化的进程。2008年的销售收入预计可达到4000万元。

  虽然神力科技在最近几年来不断努力,在氢电池上有了重大突破和发展,但中国新型燃料电池产业发展面临着诸多瓶颈,整个产业发展仍旧缓慢,这是人们不得不接受的现实。

  产业瓶颈亟待突破

  在国外,一些国家和大公司对燃料汽车的研发每年都投入了高达10几亿美金的资金,如美国的通用汽车公司、日本的丰田公司、加拿大的巴拉德公司、德国的奔驰等。近些年来,虽然中国对燃料电池的研发也给予了很大支持,神力科技也投入了大量资金研发燃料电池,但是与国外相比还远远不够,因此中国的燃料电池发展比较缓慢。

  在目前这个研发阶段,中国燃料电池关键技术研发,研发技术和设备、产业化技术和设备上都遇到了瓶颈,需要政府的大力支持,企业也要加大投入力度,使这个产业得到快速的发展,使燃料电池汽车在应用领域得到示范运行。如大巴的示范,使燃料电池的性能达到产业化要求,政府在示范上给予相关的示范应用配套设施,并且对燃料电池相关产业链予以支持、培育等。

  燃料电池发动机的关键技术基本已经突破,但是还需要更进一步对燃料电池产业化技术进行改进、提升,使产业化技术成熟,这个阶段需要政府加大研发力度的投入。

  全国政协委员、上海神力科技公司总经理胡里清认为,根据中国的现实情况,国家可以采取以下几方面的措施:

  首先,加强从技术角度、资源角度等对新能源汽车发展的战略研究。每一种新能源汽车都有完全不同的相关技术链、产业链,国家应强化各类新能源汽车发展的战略研究,并发布国家对各种新能源汽车的发展导向支持政策。

  其次,在经济利益方面采取推、拉政策,一方面应尽快实施抑制传统内燃机汽车的生产与消费政策;另一方面应推动新能源汽车的生产与消费。例如,国家可以通过加快推出燃油税,提高燃油资源价格,约束传统内燃机汽车的生产与消费;国家还可以对清洁、节能的新能源汽车减免销售、购买等环节的赋税,甚至采取直接经济补贴的方法来推动生产与消费。

  第三,加强对新能源汽车关键技术的研发与零部件生产企业的支持。国家可以通过组织让这些企业承担、实施国家各种科研攻关与示范、产业化计划,还可以直接对这些企业提供特别金融服务支持。例如,让这些企业享受各种优惠税赋政策,各种融资政策,特别是可以让这些企业加快进入股票资本市场进行融资,达到快速发展的目的。

  氢燃料电池

  过去人们总以为氢气是一种化学元素,很少把它作为能源来看待。自从出现了火箭和氢弹之后,氢气又变成了航天和核武器的重要材料,现在又将其制成氢燃料电池,为人们提供电能。

  氢燃料电池与普通电池的区别主要在于:干电池、蓄电池是一种储能装置,是把电能贮存起来,需要时再释放出来;而氢燃料电池严格地说是一种发电装置,像发电厂一样,是把化学能直接转化为电能的电化学发电装置。另外,氢燃料电池的电极用特制多孔性材料制成,这是氢燃料电池的一项关键技术,它不仅要为气体和电解质提供较大的接触面,还要对电池的化学反应起催化作用。

  20世纪60年代,氢燃料电池就已经成功地应用于航天领域。进入70年代以后,随着人们不断地掌握多种先进的制氢技术,很快,氢燃料电池就被运用于发电和汽车。据报道,戴姆勒-克莱斯勒公司和壳牌公司1999年初,公布了把这个岛国变为世界上第一个“氢经济”的国家计划———最终用无污染的氢能源取代所有小轿车、公共汽车上使用的柴油和汽油。目前,德国已经陆续推出了各种燃氢汽车。

  传统的发电站有消耗大量的能源和排放大量的有害物质、电力传输不稳的缺点,而使用氢燃料电池发电,是将燃料的化学能直接转换为电能不需要进行燃烧,能量转换率可达60%—80%,而且污染少、噪音小,装置可大可小,非常灵活。

  随着制氢技术的发展,氢燃料电池离人们的生活越来越近。到那时,氢气将像煤气一样通过管道被送入千家万户,每个用户则采用金属氢化物的贮罐将氢气贮存起来,然后连接氢燃料电池,再接通各种用电设备。它将为人们创造舒适的生活环境,减轻繁重的生活事务。

  中国氢能产业发展概况

  中国的氢能燃料电池研究始于1958年,经过40余年的积累与发展,已初步形成了一支学科专业较为齐全的研究与开发队伍。尤其在质子交换膜燃料电池方面,总体水平与先进国家的差距不大。

  中国政府对氢能燃料电池技术发展的支持主要是通过科技部的“863”项目,侧重于燃料电池在汽车中的应用。经过“九五”、“十五”、“十一五”期间多轮研发课题的资金投入支持。保证了中国的燃料电池车,特别是体现核心技术的燃料电池车用发动机技术水平与国际先进水平保持同步。

  1998年,北京理工大学及清华大学开发了FCV微型车;2000年底,上海神力科技有限公司开发了“氢动力一号”游览车;2000年东风汽车公司与中科院大连化物所、中科院电工所合作,研制了EQ6700FCV中巴车;2003年8月,同济大学与上汽集团联合推出以桑塔纳2000为原型车的“超越一号”;2004年、2005年分别推出载有神力科技燃料电池发动机的以桑塔纳3000为原型车的“超越二号”、“超越三号”;2006年、2007年装载神力科技燃料电池发动机的以上汽荣威为原型的上海牌和上海大众帕萨特领域第四代燃料电池轿车达到了国际先进水平。

更多专题
明起东方

上世纪末,受宏观经济影响,企业发展遇到了前所未有的困难。从1999年到2001年,由于中国不上常规火电站项目...

企业文化在重塑中得新生

“文”与“化”并联使用,较早见之于战国末年儒生编辑的《易·贲卦·象传》:观乎天文,以察时变;观乎人文...