燃料电池是氢燃料电池车的核心,用氢当作燃料、与氧气反应产生唯一的排出物:水,过程中不会有任何污染,日本汽车厂丰田(Toyota)看好氢能发展,推出改良式燃料电池 FC Module,应用范围之广,可以汇集到汽车、卡车、公车,甚至是更大型的火车、邮轮与发电设备。
近年来有许多国家纷纷推出氢能政策与补助,俾利相关产业发展,像是欧盟计划在 2024 年前制造电解制氢气设备,用来生产 100 万吨用于钢铁、化工、精炼厂等工厂的绿氢,到 2030 年前建立各地的氢气生产点;而日本的“氢能基本战略”,更提出 2030 年家庭用燃料电池 530 万台、燃料电池汽车 80 万辆、加氢站 900 座、氢气成本降到每 Nm3 30 日圆等目标,对氢能寄予厚望。
响应-政策,丰田也陆续推出 Mirai 氢燃料车、SORA 氢燃料巴士等交通工具,也在 2 月 26 日宣布推出全新的氢燃料电池系统,把燃料电池堆(Fuel Cell Stack)及变频器(Converter)等零组件打包做成箱型氢燃料电池系统,将在 2021 年春天开始对外贩售。
其中 FC Module 是改良燃料电池,内含燃料电池模组、升压转换器、空气压缩机、加氢设备(hydrogen pump)和水泵,至于氢气的来源是再生能源还是天然气?这个取决于消费者的选择与应用,氢气罐和冷却回路要自备。
作为一个输出电源设备,FC Module 工作电压范围落在400 V 到 750 V,看是要用来当成储能电池(缓冲电池),还是透过简化内建的专用 FC 升压转换器,直接连接到马达、逆变器和电池等现有的电机设备。
目前 FC Module 分为 890×630×69 毫米,重约 250 公斤的直立式模组 Type I,以及另一个 1,270×630×410 毫米的卧躺式模组 Type II,体重比较轻约 240 公斤,每组也提供 60kW 和 80kW 两种版本的输出,丰田认为改良式的燃料电池能提供世界级、每单位体积输出密度最高的设备,以及简单且稀有的维护,并指出四种型号在温度变化和剧烈振动的情况下也具备优秀的安全稳定性。
过去这些零件丰田都是分开贩售,因此从未来应用展望来看,有利氢能推广与发展,不过丰田还没有公布 FC Module 的售价和销售目标。
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(首图来源:丰田)