海斯特美科斯叉车(浙江)有限公司 浙江杭州 311400
摘要：随着物流业的不断发展，对主要物资运输设备的叉车的需求量将越来越大。但是随着石油储量持续减少，价格也逐年飙升，再加上内燃机车的废气严重污染大气。燃料电池技术是高效、清洁、优质的动力源泉，已得到世界各国物流行业的广泛关注。
关键词：燃料电池；叉车；应用进展
1前言
燃料电池叉车以燃料电池为主要动力，克服了内燃性叉车排放问题和蓄电池叉车后续运行距离短的缺陷。与传统的内燃式叉车相比，燃料电池叉车既没有热机过程，也不受卡其循环的限制，具有较高的燃烧效率，不排放废气，不工作噪声的特点。与电动叉车相比，向氢气等燃料供给几分钟就可以储存很多能量，而且每次注入的时间长，电压稳定，是理想的叉车类型。
2国内外叉车发展现状
按动力方式，叉车可分为内燃机车和电动叉车两种。内燃机车的动力源主要是汽油，柴油发动机，由于能源不足和车辆排放，噪声污染较大，内燃机车的保有量呈逐年下降的趋势。虽然天然气、液化石油气等燃料用叉车数量较少，但不是主流。由于电动叉车的动力源以燕山蓄电池等为主，在效率、排放尾气、噪音及使用及维护费用方面与内燃机叉车相比更有优势，因此电动叉车越来越受到用户的青睐。近年来，一种新型的电动叉车——燃料电池叉车脱颖而出。燃料电池具有能量转化效率高，不排放废气，振动声小，燃料补充快，系统稳定，维护良好等不可比拟的优势。燃料电池系统的能源利用率是比传统叉车提高30~500iz的最好的"环保叉车"。加拿大、美国、日本、德国、澳大利亚、瑞典、英国等10多家大企业正在开发和生产燃料电池车。这显示出了压倒燃料电池车的成长速度。目前，全球已占领电动叉车市场一半的市场份额为欧洲市场的70%，只有我们电动叉车20%左右的市场份额为燃料电池叉车的研发(r & d)几乎为零，内燃机车80%的市场占有率为南，这一技术力量的优势，使中低端独立品牌在发达国家和先进水平的基础上得到提高。
3燃料电池车的特征
燃料电池叉车主要有以下优点:
(1)工作效率高。燃料电池将化学能直接转化为电能，其效率在60%以上，远远高于传统内燃机的效率。在电池的叉车工作期间，电池容量下降，电压下降，效率下降，燃料电池出口稳定，车辆在使用周期内仍能保持最佳性能。
(2)使用成本低。蓄电池叉车消耗电能的成本远远低于内燃车消耗的柴火和汽油。以3吨叉车为例，一辆柴油车每班消费的柴油成本约为200元，而一辆电瓶吉普车采用80VSOOAH的电容器成本约为140元。1个燃料电池的功率相当于3个运算电池，可以更有效地降低使用成本。
(3)环境保护好。燃料电池安静，只有SSdB，基本上没有噪音。燃料电池车也不产生废气，因此，彻底改善内燃机车的废气排放，不仅有利于商品的保存，还可以节省仓库内的通风和养护费用，大大改善操作人员的工作条件。燃料电池车也不存在蓄电池处理引起的环境问题。
(4)节约时间。燃料电池“大脚燃料山”2日3分钟，“大脚燃料山”还放了数十分钟电池充电“大燃料山”。因为每天要更换2~3次电池。与此相反，使用燃料电池叉车时不需要会员的再购买电池
(5)的维护费用较低。内燃机车的维护周期一般为500个小时，但电动铲车的维护可达1000个小时以上，而且电动铲车的维护要比内燃机简单得多。燃料电池车运行稳定，故障率很低，维护成本更低。这样，燃料电池车的购买成本就在一定程度上得到了补偿。这样可以降低总运行成本。
(6)空间节约。燃料电池不需要特定的电池室或充电设备，与蓄电池叉车相比，物流配送中心的空间可以减少5%左右。
(7)有保证的燃料供应;阻碍燃料电池汽车推广的一个重要原因就是氢燃料供应网建设。大规模的燃料供应链受燃料助推车活动范围的限制，进而又受到普及的深层次制约。相反，叉车的活动是在极其有限的范围内进行的燃料供应网络，燃料供应网络都没有燃料电池的叉车的普及困难。
4燃料电池叉车的研发和应用
燃料电池技术在“能源”和“环境”两个方面得到了迅速发展。在行业里对燃料的认识是很普遍的电池汽车面临的最大困难是加氢问题。但叉车是短途运输车辆，多在固定地点行驶，速度不高，不存在燃料填充站的问题，对叉车使用燃料电池比较有利。海外叉车企业大都与燃料电池供应企业共同开发燃料电池叉车。
4.1北美
美国是燃料电池车的主要先驱，特别是美军，历来是新技术的先导。美国国防后勤局(DLA)拥有世界最大规模的物流中心之一。共有26个物资供应中心分散在世界各地，约有3001个。用基地污水处理厂生产出的生物甲烷制造氢气。各物资中心试验周期为两年，如图1所示。
图 1 Ballard公司9SSL型燃料电池堆
4.2欧洲
世界叉车业界的领头羊林德在2008年德国汉诺威工业博览会上首次展示了自己开发的燃料电池叉车。这种叉车是氢气发生化学反应产生电能，驱动叉车的电动机是纯水，对环境没有任何污染，效率比传统的叉车高30~50%。林德公司于2010年正式使用燃料电池叉车，氢燃料电池叉车的使用标志着林德在创新型驱动技术上的一次飞跃发展。目前，林德产品系列燃料电池叉车，经精英机构认证，可根据用户需要定制。
4.3日本
丰田汽车公司将安装在轿车上的FCHV技术推广到叉车，并开发出诸如功率控制装置，电容器，空气压缩机等叉车专用技术。叉车的许多部件也是用于FCHV轿车的，所以大紫田公司及其叉车用户将长期受益于配件通用性导致成本下降。丰田最近开发的燃料电池“叉车”是日本经济产业正在推进的环境能源事业的一环，将验证试运行带来的环境节约效果和经济性等。
5结束语
燃料电池并不适用于每个企业。燃料电池只有使用于叉车的企业才能显示出真正的优势。美国产业汽车协会(1TA)预测说，到2035年，电动叉车将占全体的90%，其中除部分常规电池以外的燃料电池将成为主要能源，而且还将以乙醇和其他液体生物燃料为主，而不是氢动力电池。在国内市场，内燃型叉车仍处于绝对主导地位，电动叉车还处于发展阶段，燃料电池叉车的开发刚刚起步，与欧美日本三大市场差距很大。因此，促进产业结构调整，推动行业发展壮大，国内大型叉车研制企业要承担责任重大，任重道远的责任。
参考文献：
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[3]游志宇.PEMFC混合动力叉车能量管理策略及应用研究[D].西南交通大学，2015.
论文作者:齐磊
论文发表刊物:《防护工程》2019年第2期
论文发表时间:2019/7/3
标签：叉车论文; 燃料电池论文; 燃料论文; 成本论文; 废气论文; 电动叉车论文; 电池论文; 《防护工程》2019年第2期论文;