科学讲座3（2022）100039800 kW渡轮的燃料电池和电池技术：两种优化方案Martin Gaya，Hossein Pourrahmanib，Jan Van herlebaVehicle Concepts，Stadler Rheintal AG，St. Margrethen 9430，瑞士b1951年瑞士锡永洛桑联邦理工学院能源材料组A R T I C L E I N F O A B S T R A C T保留字：质子交换膜燃料电池（PEMFC）锂离子电池渡轮发电优化考虑到当局最近的官方目标是100%逐步淘汰使用汽油、电池和燃料电池技术的新型内燃机（ICE）的销售或注册。在两种不同的场景下，本研究评估了将质子交换膜燃料电池集成到两种不同类型的锂离子电池上的可能性，以提供800kW的功率，供总长50.8m的渡轮在70分钟内运送780名乘客，行驶24km。 优化结果表明，在第一种情况下，总尺寸和氢气消耗分别约为8.34m3和36.1kg/h，以达到最大功率800 kW，综合效率为49.5%。集成电池和燃料电池系统的工作功率在80 kW到720kW之间，是最大功率的10%到90%在第二种情况下，相应的尺寸值和氢消耗量为8.23m3和36 kg/h，以达到相同的功率，总效率为49.6%。第一种情况使用8个PEMFC模块和1个NMC模块，而第二种情况使用LTO作为电池，具有相同数量的PEMFC。本文的视频可以在j.sctalk.2022.100039上找到。https://doi.org/10.1016/通讯作者。E-mail address：Hossein.pourrahmani@ep pourrahmani.ch（H. Pourrahmani）。h tt p：//dx. 多岛或g/10。1016/j。我的天啊。20 22. 1 0 0 03 9接收于2022年5月23日;接受于2022年5月24日27 7 2 - 56 93/©2022TheA ut hors. 由E lsevierL td提供。 这是CCBY许可证下的一项操作（http：//creaitivecommons.com/）。或g/li ce ns s/by/4.0/）。可在ScienceDirect上获得目录列表科学讲座杂志首页：www.elsevier.es/sctalkM. Gay等人科学讲座3（2022）1000392图和表图1.一、世界发电装机容量。图二、改变航运业最终能源需求的可能驱动因素：（a）增加的参数，（b）减少的参数。M. Gay等人科学讲座3（2022）1000393图3.第三章。船舶燃料的准备程度。图四、用于100%电动汽车的22kWh锂离子电池的总成本细分。M. Gay等人科学讲座3（2022）1000394图五、 电池电动汽车（BEV）的优点和缺点。图六、洛桑-埃维昂往返所需的电力需求。M. Gay等人科学讲座3（2022）1000395图7.第一次会议。 集成电池和燃料电池系统的示意图，通过指示能源和消费者之间的连接。计划优化的变量位于左侧，而用户定义的组件位于右侧。图8.第八条。功率分配优化的准静态模型。M. Gay等人科学讲座3（2022）1000396图9.第九条。第一种情况下集成燃料电池和蓄电池系统的瞬态性能特征：（a）燃料电池的功率输出，（b）燃料电池的氢消耗，（c）蓄电池的输出能量和荷电状态（SOC）。M. Gay等人科学讲座3（2022）1000397图10个。第二种情况下集成燃料电池和蓄电池系统的瞬态性能特性：（a）燃料电池的功率输出，（b）燃料电池的氢消耗，（c）蓄电池的输出能量和荷电状态（SOC）。M. Gay等人科学讲座3（2022）1000398资金该项目获得了欧盟地平线2020 研究和创新计划的资助，该计划是754354。署名贡献表Martin Gay ： 软 件 ， 验 证 ， 形 式 分 析 ， 可 视 化 。 HosseinPourrahmani：概念化，方法论，软件，验证，写作&Jan Van Herle：监督，项目管理。申报利益作者声明，他们没有已知的竞争性经济利益或个人关系，可能会影响本文报告的工作。进一步阅读[1] V. Sebestyén，《可再生和可持续能源审查：可再生能源发电厂的环境影响网络》，《更新》。苏斯特能量。Rev. 151（11月2021），111626，ht tps：//d oi. 或g/10。1016/j。r ser. 2 0 2 1。111626.[2] N. Kerr，M.Winskel，能源技术逐步淘汰：使用国际类似物来形成“净零”热脱碳政策，爱丁堡大学，2021年72。[3] O. 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Gay等人科学讲座3（2022）1000399Hossein Pourrahmani-在连续三年被选为伊朗科技大学（IUST）的年度学生后，他于2019年获得了质子交换膜燃料电池硕士学位。他获得了全额奖学金，继续在EPFL进行研究，获得博士学位。在本集团的业务发展中。简·凡·赫尔。他还获得了玛丽·斯克诺多夫斯卡-居里奖，这是EPFL创新者计划的一部分，该计划旨在支持年轻人才建立自己的初创企业。JanVan Herle-作为EPFL燃料电池领域的杰出教授，他获得了博士学位。在1993年。2000年，他与人共同创立了HTceramiX SA（EPFL分拆），并开始担任洛桑联邦理工学院第一任助教和讲师从那以后，他参与了72个资助项目提案，以实施aca-将流行的概念/想法引入行业。自2013年以来，他一直担任能源材料集团（GEM）的负责人，作为EPFL的领先
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