加氫 10~15 分鐘續航 450 公裏以上!全台首輛氫能原型車與加氫站亮相

2023-05-12 18:10:00    編輯: 姚 惠茹
導讀 彩碤新能源今日舉辦全台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,採用台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...


彩碤新能源今日舉辦全台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,採用台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,續航裏程就能達到 450 公裏以上,而且電堆壽命超過 3 萬小時。

台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台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,並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,這台氫能電巴原型車採用台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,由碳纖維複材纏繞鋁合金內膽所構成,加氫只要  10~15 分鐘,續航裏程就能達到 450 公裏以上,並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後方車頂,王健源指出,整台車的構造,前面是電源,中間是馬達,然後推動整部車,後方就是氫能電池,至於供氫模組則放在後方車頂,主要是考量氫氣比較輕,萬一洩漏就會直接冒到天空中,避免擴散到車身裡面,為安全把關,至於前後方則是考量氫能電池放在底盤後端,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,模組有一個自動洩壓的裝置,避免模組因為溫度升高而產生過大的壓力,而且自動洩壓就會把氫氣直接對天空排放,由於氫氣無色、無味、無毒,因此只要不燃燒就沒有其它危害,第二個是避免接頭洩漏氫氣,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,而氫能電巴有偵測洩漏濃度的系統,可以提供乘客足夠的時間進行疏散,甚至氫氣洩壓只會往上,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。 

電堆壽命超過 3 萬小時

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,為非常乾淨的能源,並採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,在巴士規範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,有利於檢修和保養。

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 公裏為例,鋰電池必須要 300 度電,等同於將近 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,底盤左後方設置台灣第一套商用車 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範圍,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台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。

台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,底盤右前輪後方設置輔助電力模組,這是混合動力系統,由台灣自行設計,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,並採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,未來將依台灣的天候、路況、駕駛行為,精進電控技術。  

王健源說明,整個氫能電巴底盤採用國產的大樑 ,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,前後軸採用國際大廠的產品,包括電子控制煞車系統與懸吊系統,並已經導入國際市場的研華車輛安全管理系統,屬於開放式的平台,可依據客運需求擴充功能。

車輛安全管理導入研華雲平台

研華台灣營運處副總經理林其鋒表示,由於彩碤為全台第一家氫能巴士製造商,研華透過車聯網技術,協助巴士收集裏程、車況、氫燃料電池資訊即時上傳雲平台,優化節能行駛模式及即時估算電池電能的功用,以利提升續航裏程,並可作為未來預防保養維修數據。

林其鋒指出,大數據分析資料能即時修正駕駛行為,為巴士運營商從能耗數據中,提升氫能電巴行車安全與效率,助力氫巴智能化,而研華智慧巴士解決方案,包含巴士管理雲平台、TREK 車載電腦方案、AI 行車安全解決方案、車輛診斷與車上互動多媒體等軟硬整合方案。

林其鋒分享,巴士管理雲平台可將車輛狀態、車隊狀況、行駛事件分析等資訊即時傳回行控中心,並以 TREK 高整合型車載電腦,彈性整合多樣化周邊感測設備與軟體,包含 AI 攝影機、電子後照鏡、毫米波雷達,有效進行大車盲點、內輪差、A 柱死角警示、前車防碰撞與駕駛者行為管理等。

根據 Markets&Markets 研究,全球電巴市場規模從 2022 年的 11.2 萬多輛,成長到 2027 年的 67.1 萬多輛,年均複合成長率近 43.1%,而台灣政府積極布局智慧新能源巴士,根據預估,2024 年至 2030 年市區公車及部分一般公路客運、國道客運的汰換需求約 12,170 輛。

(首圖來源:科技新報)

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