Zero Emission Industries công bố hệ thống truyền động pin nhiên liệu hiệu suất cao để tái trang bị cho tàu Go-Fast chạy bằng hydro đầu tiên trên thế giới
SOUTH SAN FRANCISCO, California, ngày 3 tháng 10 năm 2024 /PRNewswire/ — Zero Emission Industries (ZEI) ra mắt FCV Vanguard, tàu cao tốc hiệu suất cao chạy bằng hydro đầu tiên trên thế giới, giới thiệu hệ thống động cơ nguyên mẫu “Z-Class” mới của hãng.
Hệ thống pin nhiên liệu tiên tiến này, được thiết kế để thay thế động cơ xăng và động cơ diesel, lần đầu tiên được triển khai để cung cấp năng lượng cho một tàu cao tốc ngoài khơi dài 27 foot năm 1995. Bằng cách thay thế động cơ V8 khối lớn chạy xăng truyền thống bằng hệ thống pin nhiên liệu hydro công suất 375 mã lực, mô-men xoắn 465 lb-ft, ZEI chứng minh rằng hiệu suất hàng đầu có thể song hành với tính bền vững của môi trường.
FCV Vanguard được phát triển thông qua chương trình hợp tác với Ủy ban Năng lượng California thông qua Chương trình Nghiên cứu và Phát triển Khí đốt của họ.
Một kỷ nguyên mới của năng lượng sạch và im lặng
John Motlow , Giám đốc Chiến lược của ZEI, cho biết:
Với hệ thống pin nhiên liệu hydro của ZEI, chúng tôi kết hợp những lợi thế riêng biệt tốt nhất của hệ thống truyền động xăng, dầu diesel và điện pin trong một gói tương đối nhỏ,
“Hệ thống của chúng tôi cung cấp hiệu suất cao và khả năng tiếp nhiên liệu nhanh của động cơ xăng, mô-men xoắn và hiệu quả của động cơ diesel, và hoạt động sạch, êm của động cơ điện. Tính linh hoạt này làm cho nó trở nên lý tưởng cho nhiều ứng dụng, từ tàu cao tốc đến xe hạng nặng, đồng thời không phát thải.”
ZEI trước đây đã thiết kế và lắp đặt một hệ thống điện tương tự trên phà chở khách thương mại đầu tiên trên thế giới tại San Francisco, được cung cấp năng lượng hoàn toàn bằng pin nhiên liệu hydro không phát thải. Hệ thống này là tiền thân của thế hệ công nghệ hiện tại được sử dụng trong FCV Vanguard.
Motlow nói thêm,
Hơn nữa, các bình chứa hydro được tối ưu hóa có thể kéo dài phạm vi hoạt động của thuyền theo cách phù hợp với xăng hoặc dầu diesel và có khả năng tiếp nhiên liệu nhanh hơn nhiều so với điện chỉ dùng pin.
“FCV Vanguard chứng minh rằng pin nhiên liệu hydro có thể đáp ứng được những yêu cầu khắt khe của xe hiệu suất cao đồng thời cung cấp giải pháp khả thi, không phát thải.”
Tái cung cấp năng lượng cho thiết bị hiện có: Con đường hiệu quả để đạt được mục tiêu về khí hậu
Khi thế giới đang chạy đua để đạt được các mục tiêu đầy tham vọng về khí hậu và chất lượng không khí, trọng tâm thường tập trung vào việc phát triển, sản xuất và phân phối các loại xe hoàn toàn mới không phát thải, bao gồm cả xe điện chạy bằng pin.
FCV Vanguard nhấn mạnh một chiến lược tức thời và hiệu quả hơn để đạt được các mục tiêu về khí hậu: tái sử dụng các phương tiện, tàu thuyền và thiết bị hiện có bằng cách thay thế các nguồn điện bẩn, kém hiệu quả (diesel và khí đốt) bằng hệ thống điện pin nhiên liệu không phát thải.
Tiến sĩ Joe Pratt , Tổng giám đốc điều hành của ZEI, cho biết:
Việc cải tạo các phương tiện và tàu thuyền hiện có có ý nghĩa hơn nhiều về mặt môi trường, tức thời và khả thi về mặt kinh tế hơn là loại bỏ chúng và sản xuất hoàn toàn những chiếc mới.
“Bằng cách chứng minh một lộ trình khả thi về mặt kỹ thuật và thương mại để chuyển đổi, chúng tôi đã mở ra cánh cửa cho mọi xưởng sửa chữa xe và xưởng đóng tàu độc lập giúp khách hàng của họ chuyển đổi sang phương tiện không phát thải.”
Hãy xem xét các con số: Chỉ riêng tại Hoa Kỳ, có khoảng 13,5 triệu xe tải thương mại trên đường, với chỉ khoảng 500.000 xe tải mới được bán ra hàng năm. Phần lớn các loại xe này đã được sử dụng trong nhiều thập kỷ. Xu hướng tương tự cũng tồn tại trong ngành hàng hải, nơi việc cải tạo cung cấp một giải pháp thay thế bền vững và tiết kiệm chi phí cho việc thay thế.
Các thành phần và thông số kỹ thuật ấn tượng của hệ thống pin nhiên liệu
Hệ thống pin nhiên liệu nguyên mẫu “Z-Class” được lắp đặt trên thuyền có hiệu suất cao hơn, linh hoạt hơn và mạnh mẽ hơn so với động cơ điện chạy bằng dầu diesel, xăng hoặc chỉ dùng pin. Hệ thống bao gồm bốn ngăn xếp pin nhiên liệu, một pin Li-Ion, hệ thống an toàn hydro, hệ thống làm mát tùy chỉnh, thiết bị điện tử công suất và một động cơ điện hiệu suất cao, tất cả đều được điều khiển bởi phần mềm vận hành hydro của ZEI. Các pin nhiên liệu chạy khi cần thiết để giữ cho pin luôn được sạc và sẵn sàng; khi cần, chúng hoạt động cùng nhau để cung cấp điện cho động cơ điện, động cơ này cung cấp năng lượng cho chân vịt. Hệ thống cung cấp các số liệu hiệu suất đáng chú ý:
● Công suất cực đại (10 giây): 390 KW (522 HP)
● Công suất liên tục: 280 kW (375 HP)
● Mô-men xoắn: 630 Nm (465 lb-ft)
● Kích thước: 1950 x 990 x 850 mm
● Trọng lượng hệ thống: 700 kg (1.540 lbs)
● Hiệu suất hệ thống danh nghĩa: >50%
● Loại nhiên liệu: Khí Hydro
● Quản lý nhiệt: Làm mát bằng chất lỏng (Nước sang nước)
● Thời gian khởi động: Ngay lập tức
Vượt qua những thách thức về kỹ thuật
Việc chuyển đổi thành công hệ thống truyền động tàu thủy chạy bằng động cơ năm 1995 sang hệ thống “Z-Class” của ZEI đòi hỏi phải giải quyết một số rào cản kỹ thuật phức tạp, nhiều trong số đó cũng liên quan trực tiếp đến các ứng dụng công nghiệp và ô tô:
Hạn chế về không gian : Tích hợp hệ thống pin nhiên liệu hydro và bể chứa trong không gian hạn chế của một chiếc thuyền dài 27 feet mà không ảnh hưởng đến tính toàn vẹn về cấu trúc hoặc khả năng sử dụng.
Phân bổ trọng lượng và độ ổn định : Đảm bảo cân bằng trọng lượng tối ưu để duy trì hiệu suất và độ an toàn là điều quan trọng trong thiết kế phương tiện hàng hải và ô tô.
Nhu cầu công suất cao : Phát triển hệ thống pin nhiên liệu cung cấp công suất và mô-men xoắn cần thiết cho hoạt động tốc độ cao trong một hệ số hình dạng nhỏ gọn.
An toàn lưu trữ hydro : Thiết kế và triển khai các hệ thống lưu trữ và xử lý hydro an toàn trong không gian hạn chế, giải quyết những mối lo ngại tương tự ở xe ô tô chạy bằng pin nhiên liệu.
Thích ứng với môi trường khắc nghiệt : Các thành phần kỹ thuật có khả năng chịu được các yếu tố như nước muối và nhiệt độ thay đổi, song song với yêu cầu về độ bền của hệ thống ô tô và công nghiệp.
Ngoài các giải pháp về hệ thống truyền động, sản phẩm FT Case của ZEI ra mắt vào tháng 5 đã giải quyết được những rào cản chính về cơ sở hạ tầng để cung cấp nhiên liệu cho xe chạy bằng hydro.
Ý nghĩa đối với tương lai của giao thông vận tải
Việc áp dụng hydro đang diễn ra trên quy mô toàn cầu. Báo cáo đó, được công bố vào năm ngoái bởi Hydrogen Council và McKinsey & Company lưu ý (1) 1.000 đề xuất dự án hydro được công bố trên toàn cầu, 795 trong số đó có kế hoạch triển khai toàn bộ hoặc một phần vào năm 2030; (2) 320 tỷ đô la đầu tư trực tiếp vào các dự án hydro được công bố đến năm 2030; và (3) 38 triệu tấn/năm (Mt pa) nguồn cung cấp hydro sạch đã được công bố trên toàn cầu vào năm 2030 so với chưa đến 1 Mt pa được triển khai hiện nay.
Trong bối cảnh đó, ZEI đang phát triển và triển khai các giải pháp nhằm khắc phục những thách thức hiện tại đối với người dùng trong việc áp dụng công nghệ hydro.
Sự quan tâm của các nhà đầu tư vào pin nhiên liệu đang tăng lên trên toàn thế giới, đặc biệt là khi những hạn chế của pin điện trở nên rõ ràng trong các ứng dụng năng lượng lớn hơn, nặng hơn. Bằng cách chứng minh tính khả thi của pin nhiên liệu hydro trong tàu cao tốc hiệu suất cao—một nền tảng được coi là một trong những thách thức nhất đối với công nghệ như vậy—ZEI đã mở ra cánh cửa cho việc áp dụng rộng rãi hơn trong các ứng dụng hàng hải đòi hỏi cả tốc độ và công suất, cũng như trên đường bộ và địa hình, xe hạng trung và hạng nặng, và sử dụng ô tô hiệu suất cao.
Jonah Steinbuck , giám đốc Ban Nghiên cứu và Phát triển Năng lượng của Ủy ban Năng lượng California (CEC), cho biết,
Ủy ban Năng lượng California cam kết đẩy nhanh quá trình chuyển đổi sang năng lượng sạch và đạt được các mục tiêu về khí hậu của tiểu bang.
Chia sẻ:
