氢燃料电池重型商用车(fuel cell heavy commercial vehicles,FCHCV)在推广交通领域碳减排方面具有广阔的应用前景,但对环境是否友好仍需进一步研究.为准确衡量FCHCV相对于柴油重型商用车(diesel heavy commercial vehicles,DHCV)的环...氢燃料电池重型商用车(fuel cell heavy commercial vehicles,FCHCV)在推广交通领域碳减排方面具有广阔的应用前景,但对环境是否友好仍需进一步研究.为准确衡量FCHCV相对于柴油重型商用车(diesel heavy commercial vehicles,DHCV)的环境效益,基于生命周期评价理论和《节能与新能源汽车技术路线图2.0》,构建面向2035年基于不同氢能路径的FCHCV与DHCV的材料消耗、能源消耗、碳排放和污染物排放预测评价模型,科学量化预测不同氢能路径下FCHCV相较于DHCV的全生命周期环境影响和节能减排潜力,梳理并搭建了FCHCV与DHCV的物质流、能量流和排放流的数据清单,采用GaBi软件与CML2001方法体系对数据清单进行了计算,并对比分析了全生命周期环境影响预测结果.结果表明:目前,FCHCV的全生命周期材料消耗量高于DHCV,主要原因是锂电池的材料消耗量较高,基于光伏电解水制氢路径的FCHCV的节能减排效果较好,对环境产生的负面效益较低.到2035年,基于光伏电解水制氢的FCHCV的全生命周期化石能源消耗量、碳排放和酸化潜值较DHCV分别低41.78%、79.09%、55.30%,但基于混合电力电解水制氢的FCHCV的全生命周期化石能源消耗量、碳排放量和酸化潜值较DHCV分别高56.80%、10.47%和45.01%.研究显示,以可再生能源制氢为基础的FCHCV在未来具有较大的节能减排和降低环境负面效益潜力,但以混合电力制氢为基础的FCHCV未来与DHCV在节能减排和环境保护方面竞争力较小.展开更多
点阵夹芯结构因其优异的力学性能、出色的能量吸收能力、独特的功能性,被广泛应用于航空航天、汽车、船舶等领域。然而,传统点阵夹芯结构在面外压缩载荷下存在应力分布不均匀、节点应力集中等缺点。为了解决上述问题,该研究基于体心立...点阵夹芯结构因其优异的力学性能、出色的能量吸收能力、独特的功能性,被广泛应用于航空航天、汽车、船舶等领域。然而,传统点阵夹芯结构在面外压缩载荷下存在应力分布不均匀、节点应力集中等缺点。为了解决上述问题,该研究基于体心立方结构(body-centered cubic,BCC)提出了一种新型的余弦函数单元基(cosine function cell-base,CFCB)点阵结构。为了研究CFCB点阵夹芯结构面外压缩载荷下能量吸收特性,制备了CFCB点阵夹芯结构,开展了准静态压溃试验,并与BCC点阵夹芯结构的试验结果进行对比。结果表明,CFCB点阵夹芯结构面外压缩载荷下的承载与能量吸收能力明显优于BCC点阵夹芯结构。随后,基于有限元模型,系统揭示了芯子单胞直径、幅值、周期长度等胞元参数及厚度方向上的单胞层数对CFCB点阵夹芯结构面外压缩载荷下吸能特性的影响。相关研究成果有望为新型CFCB点阵夹芯结构设计提供参考。展开更多
文摘氢燃料电池重型商用车(fuel cell heavy commercial vehicles,FCHCV)在推广交通领域碳减排方面具有广阔的应用前景,但对环境是否友好仍需进一步研究.为准确衡量FCHCV相对于柴油重型商用车(diesel heavy commercial vehicles,DHCV)的环境效益,基于生命周期评价理论和《节能与新能源汽车技术路线图2.0》,构建面向2035年基于不同氢能路径的FCHCV与DHCV的材料消耗、能源消耗、碳排放和污染物排放预测评价模型,科学量化预测不同氢能路径下FCHCV相较于DHCV的全生命周期环境影响和节能减排潜力,梳理并搭建了FCHCV与DHCV的物质流、能量流和排放流的数据清单,采用GaBi软件与CML2001方法体系对数据清单进行了计算,并对比分析了全生命周期环境影响预测结果.结果表明:目前,FCHCV的全生命周期材料消耗量高于DHCV,主要原因是锂电池的材料消耗量较高,基于光伏电解水制氢路径的FCHCV的节能减排效果较好,对环境产生的负面效益较低.到2035年,基于光伏电解水制氢的FCHCV的全生命周期化石能源消耗量、碳排放和酸化潜值较DHCV分别低41.78%、79.09%、55.30%,但基于混合电力电解水制氢的FCHCV的全生命周期化石能源消耗量、碳排放量和酸化潜值较DHCV分别高56.80%、10.47%和45.01%.研究显示,以可再生能源制氢为基础的FCHCV在未来具有较大的节能减排和降低环境负面效益潜力,但以混合电力制氢为基础的FCHCV未来与DHCV在节能减排和环境保护方面竞争力较小.
文摘点阵夹芯结构因其优异的力学性能、出色的能量吸收能力、独特的功能性,被广泛应用于航空航天、汽车、船舶等领域。然而,传统点阵夹芯结构在面外压缩载荷下存在应力分布不均匀、节点应力集中等缺点。为了解决上述问题,该研究基于体心立方结构(body-centered cubic,BCC)提出了一种新型的余弦函数单元基(cosine function cell-base,CFCB)点阵结构。为了研究CFCB点阵夹芯结构面外压缩载荷下能量吸收特性,制备了CFCB点阵夹芯结构,开展了准静态压溃试验,并与BCC点阵夹芯结构的试验结果进行对比。结果表明,CFCB点阵夹芯结构面外压缩载荷下的承载与能量吸收能力明显优于BCC点阵夹芯结构。随后,基于有限元模型,系统揭示了芯子单胞直径、幅值、周期长度等胞元参数及厚度方向上的单胞层数对CFCB点阵夹芯结构面外压缩载荷下吸能特性的影响。相关研究成果有望为新型CFCB点阵夹芯结构设计提供参考。
