美国陆军进行首个氢动力纳米电网实验项目

2024年12月,美国陆军工程师研究与发展中心在新墨西哥州白沙导弹靶场推出了尖端的氢动力小型微电网(或称纳米电网)。这个创新项目是 ERDC 领导的团队,与 WSMR 公共工程环境司和美国陆军作战能力发展司令部(称为 DEVCOM,陆军研究实验室混合动力进步大气情报或 ARL AIHPA)的合作。

值得注意的是,这是美国陆军第一个氢动力纳米电网。

纳米电网是一种小型自给式电力系统,可以独立于电网运行,并能为没有电网的地区供电,以提高对潜在停电的适应能力。WSMR 的纳米电网使用可再生氢燃料来取代传统的笨重、嘈杂的柴油发电机。

它为监控摄像系统和气象设备提供电力,支持在偏远的离网位置持续无人值守运行。纳米电网使这些设备能够在需要氢动力发电“静默监视”功能的特定位置运行,并且环境纯净。

“我很高兴展示陆军的第一个可再生能源纳米电网。”ERDC 建筑工程研究实验室的项目经理 Carol J. Bailey 说,“氢动力纳米电网提供了一种无碳替代方案,既可持续又有效,适用于极端天气环境和敏感区域,如 WSMR。”

WSMR 是各种军事和民用技术的试验场,包括导弹试验、太空发射作业和科学研究。它也是各种历史和环境遗址的所在地,使其成为军事和研究活动的独特而重要的场所。

WSMR 的纳米电网由密歇根州杰克逊的 Sesame Solar 提供,将多种先进的能源技术集成到一个紧凑的移动系统中,并安装在一个 CONEX 箱中。该系统结合了燃料电池、电解槽、氢存储、电池储能、太阳能电池板和大气水发生器,以创建完全自给自足的电源。

“在实时操作环境中展示氢燃料纳米电网的能力,展示了可再生能源的可能性。坚固的设计和可再生能源提供了一个原型智能能源系统,可以在各种环境中部署。”Bailey 说。

ERDC 庆祝陆军第一个氢动力纳米电网

WSMR 环境部门的保护部门负责保护和管理当地的野生动物。这种纳米网格合作关系提供了一个机会,可以更多地了解导弹试验场附近公共区域的野生动物生活情况。特别是,该部门对他们能了解到的有关大型哺乳动物在该地区的信息很感兴趣。

Picogrid 开发的监控系统在监控现场野生动物活动方面发挥着至关重要的作用。该系统包括一个指挥和控制外壳、摄像头、电池和 Starlink 连接。这些信息将用于识别使用该地区的野生动物物种,并可能减少人与野生动物的冲突。

“我期待看到 Picogrid Helios 系统在检测该地区野生动物方面的表现。”WSMR DPW 环境部门的野生动物生物学家 Trish Cutler 说。“它旨在检测和警告鸟类和哺乳动物,然后我可以从办公室电脑上查看和识别它们。这些数据提供了一个机会,可以帮助缓解人类与非洲羚羊、野猪和土狼、美洲狮和山猫等食肉动物之间的冲突。”

ARL AIHPA 团队在 WSMR 开展大气和能源研究,并正在扩展其未来愿景,即以最佳方式集成多动力资源,以支持战术和灾难救援应用。

“这项联合工作为 DEVCOM ARL 提供了一个独特的机会来探索与氢燃料电池相关的大气影响和发电过程,从而获得了直接将科学发现付诸实践的罕见能力。”AIHPA 负责人 Gail Vaucher 说。

纳米电网正在 WSMR 兵营区内安装,该地区以野生动物种类繁多而闻名,它将在那里运行一年,并为这种创新能源解决方案的性能提供宝贵的数据和见解。

“这次演示意义重大,因为传统的柴油发电机通常用于偏远地区的离网供电,并不总是适合在环境敏感区域。”Bailey说。“这种纳米电网技术实验项目推动了现场发电的理念,为能源供应和物流提供了弹性。能源供应多样化使军队能够在竞争激烈的环境中作战。”

“我们计划在 2025 年初在伦纳德伍德堡安装第二个氢燃料纳米电网,以展示移动性和附加功能,包括提供电动汽车超充端口。”

Bailey称,该项目实验成功以及未来推广,将为未来美军军事行动离网可持续能源的进步铺平道路。(ERDC)

德国推出首款干冰物流氢动力卡车

Nippon Gases Deutschland 和 HOYER Group 推出德国首款用于干冰物流的氢动力卡车,标志着工业气体运输脱碳迈出重要一步。

从 hylane GmbH 租赁的现代汽车制造的氢动力 XCIENT 燃料电池卡车现已投入运营,并根据干冰物流的需求进行了量身定制。这辆卡车的续航里程为 450 公里,加氢时间不到 15 分钟,与柴油替代品相比,预计每年可减少排放约 69,000 公斤二氧化碳。

该项目于 2025 年 1月8日在日本气体公司Nippon Gases Deutschland在 Hürth 的工厂揭幕。

北莱茵-威斯特法伦州经济事务部长 Mona Neubaur 参加了演示活动,称:“氢动力卡车可以弥补电池电动汽车的缺陷,例如在长途货运方面。”

该车辆由 hylane 提供,配备了干燥箱和风管,以满足运输干冰的特定要求。

霍耶尔 HOYER Group 负责管理日本气体公司干冰的处理和运输。“使用这辆卡车让我们获得早期的运营经验,确保我们准备好在不久的将来扩大氢动力物流。”霍耶尔全球天然气物流执行董事 Axel Remplewski 说道。

日本气体公司计划从 2025 年开始在其 Zörbig 工厂使用生物二氧化碳生产干冰。

发言人称,“我们的行业有责任进行创新,这个项目只是一个开始。相信氢动力将在二氧化碳运输方面发挥核心作用。”

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世界第一款可以同时使用氢电池和电池飞行的空中出租车亮相 CES 2025

世界上第一款可以同时使用氢电池和电池飞行的空中出租车HAM III-2 亮相 CES 2025。该飞机配备四个水平螺旋桨用于垂直升力,两个大型后置螺旋桨用于向前运动。

韩国 Sambo Motors Group 在 CES 2025 上首次展示了 HAM III-2,展示了其在城市空中交通 (UAM) 技术方面的最新突破。

这款双座混合动力飞机代表了 UAM 领域的重大飞跃,在尺寸、性能和技术复杂性方面超越了其前身 HAM III-1。

HAM III-2 比前作可以容纳更多乘客,翼展长达 9 米,高度为 4.5 米,重量为 850 公斤。凭借混合动力系统,该飞机将重新定义日益增长的 UAM 市场的燃料效率和飞行安全标准。

“考虑到其航程和飞行时间,它将广泛适用于军事用途、信使和商业用途。在商业领域,可以用于城市间或点对点出租客运。”公司代表在 CES 2025 上告诉 Interesting Engineering。

未来将是混合动力飞行的新时代。

HAM III-2 的突出特点之一是其双动力系统。在垂直起飞期间,飞机完全依靠电池供电,从而降低噪音和排放。一旦升空,它就会转换为氢动力燃料电池进行水平飞行,此举最大限度地减少了对重型机载电池的依赖。这种创新设计解决了 UAM 开发中的关键挑战,在能源效率和性能之间取得平衡。

该飞机配备四个水平螺旋桨用于垂直升力,两个大型后置螺旋桨用于向前运动。这种配置使其能够实现 112 英里/小时的巡航速度、62 英里的航程和 40 分钟的飞行续航时间,使其成为短途城市通勤的理想解决方案。

Sambo Motors 正准备在 2025 年初在美国进行一系列严格的飞行测试。氢燃料电池测试将在沙漠中进行,为该公司提供机会评估飞机在各种气候条件下的能力。将评估上升、下降和转弯等关键动作,以验证其性能和安全特性。

这一测试阶段尤为重要,因为韩国目前缺乏支持氢燃料电池飞行测试的监管框架。通过在国外进行这些测试,Sambo Motors 旨在展示该飞机的独特优势,并为本国未来的监管进步奠定基础。

HAM III-2 正在与韩国民航局和美国联邦航空管理局 (FAA) 进行认证程序。虽然该飞机尚未完成正式首飞,但 Sambo 计划在今年年底前实现,从而在商业化道路上迈出关键一步。

Sambo Motors 准备重新定义城市空中交通。随着行业的不断发展,HAM III-2 代表着朝着安全、高效和可持续的航空运输成为现实的未来迈出了大胆的一步。(Sambo Motors Group)

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巴拉德燃料电池支持的项目成功完成数据中心演示

近日,氢燃料电池技术领先企业巴拉德Ballard 支持的 powergen 项目成功完成数据中心演示。

卡特彼勒与微软和 Ballard Power Systems 合作,因其在数据中心氢燃料电池技术方面的工作而获得认可,并在美国能源部 (DoE) 2024 年氢能计划功绩评审奖中获得“系统开发和集成”奖。

其中,Ballard Power Systems 支持的项目已在微软位于怀俄明州夏延的数据中心成功展示了其兆瓦级燃料电池平台。1.5MW 燃料电池和电池微电网解决方案在模拟的 48 小时停电中成功展示了更高的弹性和更低的碳强度,提供了超出待机范围的适用性。

随着数据中心行业面临越来越大的压力,需要用可持续的解决方案来满足其不断增长的能源需求,业界对此表示认可。氢燃料电池有助于实现可靠性和环保目标,尤其是作为备用电源。

卡特彼勒电力团队的专家领导了该项目,提供系统集成、电力电子和微电网控制,并得到了 Ballard 的支持——后者提供了 1.5MW 燃料电池平台。

美国能源部的国家可再生能源实验室 (NREL)、林德和 McKinstry 合作开展了这个项目,展示了一种首创的兆瓦级固定式燃料电池,可在满足现代数据中心待机要求的同时产生零排放电力。

这个为期三年的项目由美国能源部在 H2@Scale 计划下提供支持和部分资助,展示了 Ballard 的液氢燃料电池系统。目标是证明燃料电池和电池微电网解决方案是一种安全且有效的数据中心供电选择,其适用性不仅限于待机。

项目阶段:从概念开发到演示

该项目的启动阶段确定了数据中心安全和成功运营的要求。该团队还评估了现有法规和燃料电池市场机会。

下一阶段的重点是了解必要的组件、控制策略和网络安全评估。模拟和测试周期提供了性能数据,团队利用这些数据来确定燃料电池的大小,包括工厂平衡、氢气存储容量和相关设备。

构建和测试阶段从定义物料清单和启动零件采购流程开始。建立了各种工作台和测试程序来评估开发的控制程序和子系统。

测试周期包括从基本的软件通信检查到演示 48 小时数据中心备份操作周期,以及 150 小时时间范围内的质量性能、耐用性和可靠性测试。

演示项目的最后六个月涉及系统安装、工厂调试和调试。随后进行了为期两个月的演示,在此期间收集了真实数据。尽管运行时间似乎很短,但演示相当于数据中心柴油发电机组长达 15 年的性能。

该项目凸显了数据中心对可持续解决方案日益增长的需求。此次合作的演示提供了有关燃料电池系统容量和支持多兆瓦数据中心能力的宝贵见解,确保不间断供电以满足 99.99% 的正常运行时间要求——有效、高效、大规模地利用最具创新性的数字基础设施。

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