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新能源又一曙光 奥迪公布了e-gas项目的蓝图

日期:2011-05-16    来源:网易汽车  作者:网易汽车

国际新能源网

2011
05/16
11:59
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关键词: 新能源 奥迪

    5月16日报道 奥迪正在为未来做更多的规划,最近他们立下的一个宏伟目标是:以己之行动降低整个汽车界的碳排放量。这个计划的核心被称之为e-gas项目:这不仅于奥迪是一个里程碑,对德国的整个能源工业也是一件具有里程碑意义的事件。

    奥迪开始下大气力研发替代性能源与碳减排动力系统。奥迪在今年的5月12日和13日于汉堡举办的2011绿色资本年会上公布了e-gas项目的蓝图。奥迪将会在汽车产业的每一步都加入可持续性的理念,为德国所有的能源供应商提供新的发展助力。

    在奥迪的e-gas项目中将有三种产品,清洁电能、氢气和甲烷,与此对应将产生三种车型,电动车、燃料电池车和天然气车型。

    奥迪A1 e-tron是一款纯电动力的车型,这款小型车的电动机恒定输出功率为45千瓦,峰值功率为75千瓦,采用前轮驱动和电动车型专用的变速器,峰值扭矩为240牛米,百公里加速用时10.2秒,极速可达130公里/小时。

    其电池组以T形安置于后座之后,它采用的锂电池组容量为12千瓦时,充满电情况下单次行驶可超过50公里,而通过高压再充电只需要不足一小时。在行李厢下部还设计有一个小型转子-活塞发动机,通过一台小发电机可以为电池充电。

    奥迪A3 TCNG。奥迪的A3 TCNG是奥迪研发的使用甲烷类气体的发动机车型。其发动机在技术上参考的TFSI发动机,排气系统的催化装置专为天然气做了优化。相比使用无铅汽油情况,这将产生更少的CO2排放。

    奥迪A3 TCNG同样兼具驾驶乐趣和实用性,它的油箱使用200巴的高压存储以实现较长的行驶里程。而德国全境有超过900个加气站,无需担心会遇到不能接力充气的尴尬。

新能源又一曙光 奥迪A3 TCNG车型报道


    e-gas项目在历经三年多的前期实验准备阶段现在已经进入实质性阶段,奥迪是世界上第一家建立起完整的替代能源组合的汽车厂商。尽管一些竞争者限制从第三方手中购买绿色能源,但奥迪却打算避开购开而直接参与生产。

    奥迪现已开始在北海海面上建立起了风动力涡轮,它将利用风能发电并把能量上传到国家电网上。未来奥迪将要利用绿色能源生产电能并驱动e-tron电动车型。利用电解水获得氢的原理,奥迪还将利用风动涡轮产生的风能去生产氢,未来奥迪研发的氢燃料电池汽车将以低成本实现目前宝马7系氢动力版正在做的事情,奥迪还将进一步利用电解出的氢去生产甲烷,这种甲烷就是本文中所提到的e-gas。它在化学本质上类似于天然气并可以用于驱动内燃机。项目计划于2013年启动,届时奥迪将大规模生产TCNG发动机,其中的T代表涡轮增压,而CNG就是天然气的意思,这款发动机是从现有的TFSI发动机的基础之上研发而来,差别在于使用e-gas驱动。

新能源又一曙光 奥迪A3 TCNG车型报道


    环境学家兼International Resources理事会的总裁Ernst Ulrich von Weizsäcker极力支持奥迪,他称:“我最想要的就是环保型,可持续型的交通工具。奥迪的e-gas计划非常切合这样的理念,而且它在实际中是可操作的,这是一条减少碳排放的长久之路。”

    在中期,德国的能源供应商也将会从奥迪的e-gas项目中获益。一直以来能源有效存储都是困扰业界的大问题,而奥迪则给出了一个答案。特别的如果那里还有强劲的海风,多余的能源就能通过这一套能量转换装置转换为可存储可移动的e-gas,它甚至可以直接纳入公众燃气网络,而依需要,这种能源又有随时从燃气网络输送到国家电网。

    奥迪的e-gas项目主要有两个部分,一是风动涡轮,二是新型工厂。风动涡轮用于生产清洁能源,奥迪未来将生产大量的e-tron汽车。奥迪的董事会主席Rupert Stadler在去年5月就曾声称:“电动力奥迪汽车应该在可持续的新能源电动汽车中占据主导地位。”新型工厂将用利用余下的能源电解生产氢,氢加上二氧化碳可以生产出甲烷。未来汽车通过燃烧这种e-gas又将二氧化碳排入空中,这就形成一种二氧化碳的闭环循环。

    奥迪的e-gas项目对于整个德国能源工业都是一个正面的刺激。清洁电能产生甲烷并以此形式进入全国天然气网络,这就解决了太阳能和风能一直为人们所诟病的存储问题,另一方面这些能源又能随时转换为电能入国家电网。

    到2011年年中奥迪的前期实验阶段宣告结束,第二阶段为实际测试阶段,首先奥迪计划投资几千万欧元于新工厂的建立。奥迪将甩开世界能源巨头而是转而和自己指定的几个新能源公司合作,它们包括位于斯图加特的SolarFuel,位于斯图加特的Centre for Solar Energy和ZSW公司,位于卡塞尔主要研发风能的Fraunhofer公司还有EWE能源公司。

新能源又一曙光 奥迪A3 TCNG车型报道


    风动涡轮是奥迪e-gas项目的第一重要设备,在项目的第一阶段,在北海海面建立四个大型发电机组,由奥迪和一些能源供应商投资,每个机组功率为3.6兆瓦,这四个机组每年能产生约5300万度电,这相当于一个中等规模城市的用电量。

    海上发电站比海岸发电站能获得更多的能量,利用时速30公里/小时的海风海上发电站能比海岸发电站多发电40%,而且据称尚有潜力可挖掘。

    对于e-gas工厂是又一重要组成部分,奥迪计划于今年7月起在Werlte奠基设厂。这家e-gas工厂计划位于一个垃圾发电厂边上,这样就能获得足够的二氧化碳,这家工厂计划年生产1000吨e-gas,这将消耗2800吨二氧化碳。

    这家新型工厂主要涉及两个变化,一是电解一是烷化。在2011年1月,奥迪建立了一个25千瓦的小型实验工厂。电解过程生成的氢气将可用于驱动未来奥迪生产的Q5 HFC车型,不过这种车辆还远未达到量产的要求。而甲烷化过程由氢气与二氧化碳反应生产甲烷和水,大量实验证明,只要有水、电和CO2,上述反应是没有问题的。

    第一阶段生产的e-gas可供2500部TCNG汽车使用,而风动涡轮生产的部分电能将可以驱动1000部A1 e-tron每年行驶10000公里。最后剩下的电能将直接入国家电网。

    在第一阶段生产的TCNG车型计划为A3 TCNG,计划生产1500部,按照每部年行驶15000公里计算,这样还将余下约150吨e-gas将被输入公共天然气网络。

    精确计算分析,从风动涡轮到最终在TCNG车型上燃烧,一部紧凑级的天然气汽车的CO2排放量约为30克/公里。对于利用风动涡轮发出的电驱动的纯电动汽车来说其CO2排放量约为4克/公里,不过这种车辆的缺陷在于在电动汽车的生产过程中特别是电池的生产过程中会消耗大量的能源,也会产生碳排放。

新能源又一曙光 奥迪A3 TCNG车型报道


    奥迪的e-gas项目可以解决许多时下的能源问题。在这个项目过程中将产生三种东西,分别是清洁电能、氢气和甲烷。这三种都是未来交通工具所需要的能源。在中期,这套技术可以帮助建立起一套高度弹性的基础能源供应设施以实现供电、加热和驱动汽车,这一切都是基于可再生的能源。德国电力供应产业的未来属于可再生能源,去年德国利用新能源发电、加热和驱动汽车的份额首次超过了10%,目前再生能源发电已经占据全部发电量的17%,到2050年,德国计划使得再生能源发电占全部发电量的77%。

    风能有着非常大的潜力,研究风能的Fraunhofer研究院的研究报告中称德国可利用的风能超过390万亿瓦时,而2010年德国的全部电能消费是603万亿瓦时,即风能可以满足2010年德国64.7%的能量消耗。

    利用能量转甲烷存储的方式对于解决时下风能和太阳能无法储存的问题有着非常的意义。它们可以存储在公共天然气网络中达数月,而公众天然气网络的总能量存储能力达到217万亿瓦时,相比之下国家电网的存储能力仅为0.04万亿瓦时。而后者的能量传输能力也只是前者的1/10,而通过燃气站和热力站等又可以把能量从公共天然气网络中传出至国家电网中。

    从风动涡轮到甲烷气的能量转换效率为54%,如果能进一步将散热利用起来,效率将更高,未来要实现60%的转换效率。

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