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Abstrait

Extension intelligente de la portée des piles à combustible à hydrogène pour les véhicules électriques à batterie

Dongxiao Wu

Le transport routier est reconnu comme ayant un impact négatif sur l’environnement. La politique s'est concentrée sur le remplacement du moteur à combustion interne (ICE) par des formes de technologie moins polluantes, notamment des groupes motopropulseurs électriques à batterie et à pile à combustible. Cependant, les progrès sont lents et les véhicules à batterie et à pile à combustible sont confrontés à des défis de commercialisation considérables. Pour comprendre ces défis, une revue des technologies électriques actuelles en matière de batteries électriques et de piles à combustible est présentée. Sur la base de cette revue, cet article propose un véhicule électrique à batterie (BEV) dont les composants sont dimensionnés pour tenir compte de la majorité des besoins des utilisateurs, le reste étant pris en charge par un prolongateur d'autonomie intelligent démontable basé sur une pile à combustible. La conception proposée peut étendre l'autonomie de plus de 50 % pour les petits BEV et de 25 % pour les grands BEV (la gamme étendue de véhicules sur 250 milles), réduisant ainsi les coûts et augmentant l'efficacité du BEV. Il permet aux fabricants de BEV de concevoir la batterie de leur véhicule pour les trajets les plus courants, et réduit le temps de charge pour offrir commodité et flexibilité aux conducteurs. L'adoption d'un modèle d'affaires de location et de baisse réduit la demande de matières premières, comblant le déficit en termes de nombre de stations de recharge (ravitaillement) et prolongeant la durée de vie de la batterie. Les exigences environnementales et législatives associées à la réduction des gaz à effet de serre (GES) encouragent l'industrie automobile à passer de la propulsion par moteur à combustion interne (ICE) aux systèmes de propulsion à zéro émission (ZTE). Les technologies de batteries électriques et de piles à hydrogène (FC) ont été reconnues comme ayant le plus grand potentiel pour les systèmes ZTE automobiles. Les défis restants qui empêchent une adoption commerciale plus large des véhicules électriques à batterie (BEV) comprennent l'autonomie insuffisante, la dépendance à l'égard des infrastructures de recharge, l'efficacité globale des véhicules, le nombre limité de matières premières et le recyclage. De plus, les défis des véhicules électriques à pile à combustible (FCEV) comprennent les infrastructures de ravitaillement en hydrogène, le coût des véhicules et la conception des véhicules pour réduire les risques associés aux accidents.