Avances en Ingeniería del Automóvil
Acceso abierto

abstracto

Extensor de rango de celda de combustible de hidrógeno inteligente para vehículos eléctricos de batería

Dongxiao-wu

Se reconoce que el transporte por carretera tiene un impacto negativo en el medio ambiente. La política se ha centrado en el reemplazo del motor de combustión interna (ICE) con formas de tecnología menos contaminantes, incluidos los sistemas de propulsión eléctricos de batería y de pila de combustible. Sin embargo, el progreso es lento y tanto los vehículos basados en baterías como en pilas de combustible enfrentan desafíos de comercialización considerables. Para comprender estos desafíos, se presenta una revisión de las tecnologías eléctricas actuales de baterías eléctricas y celdas de combustible. Con base en esta revisión, este documento propone un vehículo eléctrico de batería (BEV) donde los componentes están dimensionados para tener en cuenta la mayoría de los requisitos del usuario, con el resto atendido por un extensor de rango de celda de combustible inteligente desmontable basado en un remolque. El diseño propuesto puede ampliar la autonomía en más del 50 % para los BEV pequeños y en un 25 % para los BEV grandes (la autonomía ampliada de vehículos de más de 250 millas), lo que reduce los costes y aumenta la eficiencia de los BEV. Permite a los fabricantes de BEV diseñar la batería de su vehículo para los viajes más comunes, reduce el tiempo de carga para brindar comodidad y flexibilidad a los conductores. La adopción de un modelo comercial de alquiler y entrega reduce la demanda de materias primas, cerrando la brecha en la cantidad de estaciones de carga (reabastecimiento de combustible) y extendiendo la vida útil del paquete de baterías. Las demandas ambientales y legislativas asociadas con la reducción de gases de efecto invernadero (GEI) están alentando a la industria automotriz a pasar de la propulsión del motor de combustión interna (ICE) a los sistemas de cero emisiones de escape (ZTE). Se ha reconocido que las tecnologías de batería eléctrica y celda de combustible de hidrógeno (FC) tienen el mayor potencial para los sistemas ZTE automotrices. Los desafíos restantes que impiden una adopción comercial más amplia de los vehículos eléctricos de batería (BEV) incluyen el alcance insuficiente, la dependencia de la infraestructura de carga, la eficiencia general del vehículo, las materias primas limitadas y el reciclaje. Además, los desafíos de los vehículos eléctricos de pila de combustible (FCEV) incluyen las infraestructuras de combustible de hidrógeno, el costo del vehículo y el diseño del vehículo para reducir los riesgos asociados con los accidentes.