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2018美国燃料电池公交车辆现状分析

2019-05-07 09:42
ERR能研微讯
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2018年12月,美国国家可再生能源实验室发布《2018美国燃料电池公交车辆现状》,在此ERR能研微讯研究团队对报告的主要部分进行了翻译,分享给大家,欢迎转发扩散!

本报告总结了美国燃料电池电动公交(FCEB)发展的进展,并讨论了在运输过程中引入燃料电池推进的成就和挑战。该报告提供了美国能源部(DOE)国家可再生能源实验室(NREL)对燃料电池公交车研究结果的评估。由美国运输部,州政府机构和私营部门资助的早期FCEB数据有助于DOE燃料电池技术办公室支持的未来早期研究和开发。

2018美国燃料电池公交车辆现状

美国燃料电池电动公交汽车商业化进程

NREL认为这些FCEB设计已经到达了7级或8级的水准,即能够在相关的环境中进行全面的验证。在目前的发展阶段,FCEB在资本和运营成本方面依然高于传统的柴油和CNG(压缩天然气)公交技术。

考虑到柴油和压缩天然气公交车都是成熟技术(达到9级),而FCEB仍处于早期部署阶段。该报告结合了所有FCEB示范的结果,跟踪FCEB行业在实现技术目标方面的进展(如表ES-1所示),记录吸取的经验教训,并讨论了燃料电池技术在公交领域的商业可行性。

2018年的总结结果主要集中在2017年8月至2018年7月,包括对运营成本、计划和非计划成本以及每英里系统成本的最新分析。报告中提出的主要结果来自两个不同的燃料电池主导技术路线的五个示范项目:

加利福尼亚州SunLine运输局的美国燃料电池公共汽车项目

加州大学欧文分校(UCI)的美国燃料电池公共汽车项目

奥兰治县交通管理局(OCTA)的美国燃料电池公共汽车项目

斯塔克地区交通管理局(SARTA)的美国燃料电池公共汽车项目

由加利福尼亚州Alameda-Contra Costa Transit区(AC Transit)领导的零排放湾区示范小组

AC Transit的公共汽车已达到高龄,因此NREL已完成对该区域公交车的全面分析。跟踪这些公交车的寿命对于验证该技术是否能够满足公交系统的寿命和可靠性目标非常重要。来自AC Transit车队的数据仅限于英里数、燃料电池时数和道路呼叫分析。

能源部和美国运输部的联邦运输管理局(FTA)共同制定了FCEB的性能和成本目标。这些目标是根据行业投入划分的,包括临时目标和商业化的最终目标。 FCEB技术继续在满足可靠性和耐久性技术目标方面取得进展,同时还降低了成本。表ES-1总结了报告中FCEB与这些目标相比的表现。

2018美国燃料电池公交车辆现状

a本报告中的结果摘要代表了所列示范的数据:从每次示范开始到2018年7月截至

b现有车队累计到2018年7月的总数;这些公共汽车尚未达到使用寿命

c对于DOE / FTA目标,发电厂被定义为燃料电池系统和电池系统。燃料电池系统包括支持子系统,例如空气,燃料,冷却剂和控制子系统。不包括电力电子,电力驱动和储氢罐

d发电厂小时的状态仅适用于燃料电池系统;电池寿命小时数不可用

e最高时的发电厂是从转移前累计超过6,000小时的老一代公共汽车转移出来的

f应该可以在不增加填充时间的情况下进行多次顺序加油

g成本目标预计为每年400个系统的产量。此生产量仅用于分析目的,并不代表预期的销售水平

h FCEB最近订单的报告成本为120万美元

i不包括发电厂的中期改造

j基于燃油经济性和95%的油箱容量。

DOE / FTA为燃料电池推进系统设定了4~6年(或25,000小时)耐久性的最终性能目标,中期目标为18,000小时。NREL去年在数据收集中增加了8辆新公交车,使公交车总数达到27辆。NREL追踪的燃料电池发电厂(FCPP)继续积累大量工时。 NREL现在已经收集了公共汽车的数据超过其使用寿命的一半——8年。去年的报告记录了单个FCPP超过25,000小时而没有修复或更换电池。在本报告分析期结束时(2018年7月),该FCPP现已超过29,000小时。九个FCPP超过20,000小时。该组时长的平均值为13,236小时。由于增加了新公交车,这比去年的平均水平要低。最老的车队平均时间为23,364小时。

FCEB的可用性范围从55%到88%,总体平均值为72%。与公共汽车相关的问题—例如制动器,悬架,空气系统和空调—构成了大部分不可用的天数(36%)。燃料电池系统问题构成了不可用时间的25%,这归因于工厂组件的平衡而不是燃料电池的问题。混合动力系统问题——包括牵引电机,冷却系统和逆变器等组件的问题——占不可用天数的19%。

2018美国燃料电池公交车辆现状

公交车维修费用的中期目标是每英里0.70美元,最终目标是每英里0.40美元。大多数FCEB仍在保修范围内或得到延长服务合同的支持,因此大部分维护成本都是劳动力成本。虽然旧公共汽车的零件成本有所增加,但零件来自通常随着年龄的增长而磨损的公交系统。AFCB的平均维护成本为定期维护0.09美元,非计划维护0.40美元,每英里总计0.49美元。

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