商用车动力总成最高系统效率的探讨

摘要

能源安全和环境污染等问题使提升车辆系统效率成为热点研究对象.该文综述并比较了内燃机、纯电动、燃料电池以及混合动力等多种能源方式的车辆动力总成效率,以及先进内燃机燃烧技术、高压共轨燃油系统、混合动力总成系统,梳理了内燃机车用动力总成热效率从1960年的30％提升到目前的50％左右的历程,指出提升内燃机动力总成的热效率挑战会越来越大.工业界将注意力集中在纯电动和以氢为燃料的质子交换膜燃料电池(PEMFC)上,并在产业化方面取得了进展,但是纯电动动力总成由于电池自身的重量和充电速率等问题,限制了其在长途货运市场的应用;氢燃料电池在氢气的制备、储存和运输等方面仍然存在很大挑战,特别是在氢气的储运技术方面还有待突破.固态氧化物燃料电池(SOFC)具有能源多样化、能源转换效率高等优点;以金属支撑为代表的第3代SOFC在启动次数、启动时间和耐久性得到了大幅提升;随着其功率密度、快速启动性能的进一步改进,在不久的将来,高效固态氧化物燃料电池车用动力总成的产业化将成为现实.