Review of the Research Program of the FreedomCAR and Fuel Partnership pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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作者:Not Available (NA)

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页数:166

译者:

出版时间:2008-5

价格:$ 43.79

装帧:

isbn号码:9780309116343

丛书系列:

图书标签:

汽车技术
燃料电池
能源研究
合作研究
自由CAR
燃料伙伴关系
汽车工程
可持续交通
能源政策
技术审查

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具体描述

The FreedomCAR and Fuel Partnership is a collaborative effort among the Department of Energy (DOE), the U.S. Council for Automotive Research (USCAR), and five major energy companies to manage research that will enable the vision of a clean and sustainable transportation energy future. It envisions a transition from more efficient internal combustion engines (ICEs), to advanced ICE hybrid electric vehicles, and to enabling a private-sector decision by 2015 on hydrogen-fueled vehicle development.At the request of DOE, the NRC has undertaken an effort to provide biennial reviews of the progress of the research program. Phase I of that review was described in a book issued in 2005. This second book presents an assessment of the progress in the research program management areas as well as the responses of program management to recommendations provided in the Phase I report. Covered in this second book are major crosscutting issues; vehicle subsystems; hydrogen production, delivery, and dispensing; and an overall assessment of the program.

好的，以下是一份关于一本名为《Review of the Research Program of the FreedomCAR and Fuel Partnership》的书籍的详细简介。这份简介将完全聚焦于该书可能涵盖的核心主题和研究领域，而不涉及其他任何不相关的内容。 --- 《Review of the Research Program of the FreedomCAR and Fuel Partnership》内容概述本书是对“自由燃料汽车与伙伴关系”（FreedomCAR and Fuel Partnership）这一重大科研计划的全面、深入的评估与综述。该伙伴关系是美国政府、工业界和学术界为实现能源独立、减少对化石燃料依赖而发起的一项长期、多维度的技术开发与示范项目。本书旨在系统梳理和分析该项目在特定时间段内的研究路径、技术进展、面临的挑战以及未来潜力。第一部分：项目背景与战略框架本书首先为读者奠定了理解FreedomCAR计划历史和战略意义的基石。它详细阐述了该伙伴关系设立的宏观经济、环境和国家安全驱动因素。在21世纪初，能源价格波动和日益严峻的气候变化问题促使美国迫切需要开发替代性动力源。设立宗旨与目标：详细解析了伙伴关系设定的关键性能指标（KPIs），例如燃料经济性提升、尾气排放物（特别是温室气体和城市污染物）的大幅削减，以及确保替代燃料的可用性和基础设施的兼容性。组织架构与合作模式：深入探讨了政府机构（如能源部DOE及其下属实验室）、主要汽车制造商、零部件供应商以及学术研究机构之间复杂的合作机制。重点分析了公私合作伙伴关系（PPP）在这种高风险、高投入技术开发中的作用与效率。技术路线图的演变：回顾了项目启动之初制定的技术发展时间表，并分析了根据技术成熟度和市场反馈，路线图在不同阶段进行的调整和侧重点的转移。第二部分：核心技术领域深度剖析——燃料电池技术栈本书将大量篇幅集中于伙伴关系的核心驱动力——氢燃料电池技术（Fuel Cell Electric Vehicles, FCEVs）的研发进展。电堆性能与耐久性：对新一代质子交换膜（PEM）电堆的功率密度、效率提升以及在不同工作温度和湿度条件下的长期可靠性测试数据进行了细致回顾。特别关注了催化剂技术（如铂族金属替代或负载量降低）的突破性研究。关键材料科学的进步：深入探讨了膜电极组件（MEA）、双极板材料（如涂层石墨、金属流板）的改进。分析了如何通过优化气体扩散层（GDL）的结构来提高水管理效率，这对低温启动和高湿度工况下的性能至关重要。系统集成与热管理：评估了燃料电池系统（Power System）如何与车辆的其他组件（如电池辅助系统、电力电子设备）进行高效集成。热管理系统（Thermal Management System）的设计优化，以确保系统在最佳温度窗口内运行，是本书强调的技术难点之一。第三部分：氢气生产、储存与加注基础设施燃料电池汽车的商业化推广严重依赖于“从气瓶到车轮”（Well-to-Wheel）的整个氢能价值链。本书对该伙伴关系在该领域的投入和评估进行了详尽分析。制氢技术评估：详尽比较了基于化石燃料（如蒸汽甲烷重整 SMR、部分氧化 POX）与无碳制氢技术（如电解水、生物质气化）的成本效益、能效和碳足迹。对提高制氢效率和降低资本支出（CAPEX）的创新工艺进行了重点介绍。车载高压储氢：重点审视了Type IV碳纤维复合材料高压储氢罐的研发进展。分析了在满足700 bar储气压力要求下，如何平衡储罐的重量、体积效率（Gravimetric and Volumetric Efficiency）以及长期的渗透性和疲劳强度测试结果。加注站网络建设与标准制定：审查了首批示范加氢站的建设经验教训。讨论了加注协议（Dispensing Protocols）、安全标准（如SAE J2601/J2719）的制定过程，以及如何通过模块化设计来降低加注站建设成本，以加速基础设施的部署速度。第四部分：替代动力系统研究的广度扩展虽然燃料电池是核心，但伙伴关系的研究范围涵盖了其他具有重大潜力的低碳技术。先进内燃机与生物燃料：评估了传统汽油和柴油发动机通过燃烧先进生物燃料（如生物柴油、可再生柴油）以实现减排的短期策略。这包括对压缩点火发动机燃烧过程的详细建模与实验验证。混合动力与效率优化：分析了并联、串联及先进的动力分配系统在提高传统动力总成效率方面的贡献，尽管侧重点不如燃料电池突出，但这些技术为实现短期减排目标提供了重要的过渡方案。第五部分：项目成果总结、挑战与未来展望本书最后一部分对整个研究项目进行了批判性总结。技术成熟度评估（TRL）：依据项目内部设定的技术准备度等级（Technology Readiness Levels），对各项关键技术当前所处的位置进行了客观评估。经济可行性分析：探讨了实现燃料电池汽车与传统汽车在总拥有成本（TCO）层面相竞争所面临的经济障碍，包括电池、电堆和基础设施的成本高企问题。对后续能源战略的影响：总结了FreedomCAR计划所积累的知识产权、培养的人才以及对后续美国能源技术发展路线图的深远影响，为研究人员和政策制定者提供了宝贵的历史参考和教训。目标读者本书面向汽车工程专业人士、能源政策分析师、材料科学家、化学工程师，以及对美国清洁能源技术发展史和技术转移机制感兴趣的学者与行业观察者。它是一份严谨的技术文献汇编，是理解过去二十年间氢能与替代燃料研究工作的重要参考资料。