5月15日,彩碤新能源舉辦臺灣首輛氫能原型車賦能儀式,由研華負責智慧車聯網解決方案、聯華林德打造加氫設備、中油展示加氫站設置模型,采用臺灣第一套商用車供氫模組及加氫口模組,加氫只要10~15 分鐘,續航里程就能達到450 公里以上,而且電堆壽命超過3 萬小時。
臺灣第一套商用車供氫模組
彩碤新能源董事長鄭英豪表示,氫能電巴原型車集結許多臺灣首次自行研發的亮點,包括氫能動力系統整合、VCU 整車控制器、底盤模組及管線配置設計、行車安全模組、三合一驅動模組,并使用國際商轉排名第一的氫能電池模組,目前已與美國、澳洲、泰國廠商洽談合作。
彩碤新能源技術副總王健源表示,這臺氫能電巴原型車采用臺灣第一套商用車供氫模組、加氫口模組、DC/DC 轉換器,首先這套商用車供氫模組,由碳纖維復材纏繞鋁合金內膽所構成,加氫只要10~15分鐘,續航里程就能達到450 公里以上,并通過歐盟與聯合國國際安全標準認證。
原本的概念示意圖將供氫模組放在前方車頂,但是現在原型車卻是放到后方車頂,王健源指出,整臺車的構造,前面是電源,中間是馬達,然后推動整部車,后方就是氫能電池,至于供氫模組則放在后方車頂,主要是考量氫氣比較輕,萬一泄漏就會直接冒到天空中,避免擴散到車身里面,為安全把關,至于前后方則是考量氫能電池放在底盤后端,所以希望氫氣管線可以靠近一點。
供氫模組兩大安全防護機制
目前氫能電巴的供氫模組有兩大安全防護機制,王健源表示,第一個是超過某個溫度,假設設定105度,模組有一個自動泄壓的裝置,避免模組因為溫度升高而產生過大的壓力,而且自動泄壓就會把氫氣直接對天空排放,由于氫氣無色、無味、無毒,因此只要不燃燒就沒有其它危害,第二個是避免接頭泄漏氫氣,因此有在供氫模組、氫能電池、加氫口那設置氫氣偵測器,只要感測到非常低的濃度,就會提醒駕駛進行檢查,或是疏散乘客。
萬一真的有意外發生,王健源指出,供氫模組經過多項測試,包括高溫烘烤、外力撞擊,相較來說,鋰電池巴士多數將電池放在底盤,但是鋰電池的電解液遇到高溫燃燒,必須用非常大量的水去灌救,而氫能電巴有偵測泄漏濃度的系統,可以提供乘客足夠的時間進行疏散,甚至氫氣泄壓只會往上,即使有火也是往上燒,假設翻覆的話,目前車內設計很多耐燃、阻燃的材料保護乘客。
王健源指出,氫氣與空氣中氧氣,經由電化學反應產生電力,為氫能電池的基本原理,這個過程只產生水,為非常干凈的能源,并采用國際商轉排名第一的動力及氫能電池模組,電堆壽命超過3萬小時,在巴士規范的使用年限內都不需要更換,運轉過程可以即時記錄運行數據,可精準掌握電池健康度,而且氫能電池設置的位置,有利于檢修和保養。
重量方面,王健源指出,以鋰電池巴士來說,市區公車一天要行駛200公里為例,鋰電池必須要300度電,等同于將近3噸的重量,而氫能電巴的模組,包括供氫模組約750公斤、氫能電池250公斤,以及DC-DC轉換器約80公斤,全部加起來約1噸多一點,代表鋰電池巴士與氫能電巴就相差將近2噸。
王健源指出,底盤左后方設置臺灣第一套商用車DC/DC轉換器,主要功能是將氫能電池的電壓提升,穩定驅動模組需要的范圍,這是國際高品質的產品,目前國內已經具備國產化條件,整部車動力來源來自臺灣自主開發的三合一驅動模組,包含馬達控制器、高效能永磁同步馬達及齒輪組,體積小、重量輕是最大優點。
臺灣自行設計動力系統
王健源指出,為能夠充分因應車輛起步、加速、爬坡的動力需求,底盤右前輪后方設置輔助電力模組,這是混合動力系統,由臺灣自行設計,而在車輛減速和下坡,國產電池可以透過馬達回收動能,增加整部車的續航力,并采用自主研發的整車控制器,整合電力模組與驅動模組,讓整部車的底盤輪軸可以順利運轉,未來將依臺灣的天候、路況、駕駛行為,精進電控技術。
王健源說明,整個氫能電巴底盤采用國產的大梁,車身骨架跟模組配置均由彩瑛自主設計及組裝,整部車的重量比鋰電巴輕2噸,車身架構符合國內安全法規R66相關標準,前后軸采用國際大廠的產品,包括電子控制煞車系統與懸吊系統,并已經導入國際市場的研華車輛安全管理系統,屬于開放式的平臺,可依據客運需求擴充功能。
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