摩托车的未来可能是氢气

麻省理工学院的电动汽车团队在国际专业级比赛中拥有制造和比赛创新电动汽车（包括汽车和摩托车）的长期记录，今年正在尝试一些非常不同的事情：该团队正在制造一种氢动力电动摩托车，使用燃料电池系统，作为新型氢基交通工具的试验台。

该摩托车于10月成功进行了首次完整的测试轨道演示。它被设计为一个开源平台，应该可以交换和测试各种不同的组件，并让其他人根据团队在线免费提供的计划尝试自己的版本。

领导该项目的Aditya Mehrotra是一名研究生，与机械工程教授Alex Slocum，Walter M. May和A. Hazel May新兴技术主席合作。Mehrotra正在研究能源系统，碰巧也非常喜欢摩托车，他说，“所以我们想出了氢动力自行车的想法。我们做了一项评估研究，我们认为这实际上可以奏效。我们（决定）尝试建造它。

团队成员表示，虽然电池驱动的汽车对环境有利，但它们仍然面临续航里程的限制，并且存在与锂开采和由此产生的排放相关的问题。因此，该团队有兴趣探索氢动力汽车作为一种清洁的替代品，允许车辆可以像汽油动力汽车一样快速加注。

与自2005年以来一直是麻省理工学院一部分的团队过去的项目不同，这辆车不会参加比赛或比赛，而是将在各种会议上展示。该团队由大约十几名学生组成，自 2023 年 1 月以来一直致力于构建原型。10 月，他们在美洲氢能峰会上展示了这款自行车，5 月，他们将前往荷兰在世界氢能峰会上展示它。除了两次氢能峰会外，该团队还计划在本月在拉斯维加斯举行的消费电子展上展示其自行车。

“我们希望利用这个项目作为一个机会，围绕’小型氢’系统展开对话，这可能会增加需求，这可能会导致更多基础设施的发展，”Mehrotra说。“我们希望这个项目能够帮助找到新的和创造性的氢应用。”他补充说，除了这些演示和团队将提供的在线信息外，他们还致力于在学术期刊上发表论文，描述他们的项目和从中吸取的经验教训，希望“对能源行业产生影响”。

摩托车在一年中一点一点地成型。“我们得到了几个行业赞助商捐赠了燃料电池和系统的许多主要组件等组件，”他说。他们还得到了麻省理工学院能源计划、机械工程系、电气工程系和计算机科学系以及麻省理工学院埃杰顿中心的支持。

最初的测试是在测功机上进行的，Mehrotra将其描述为“基本上是一条模拟道路”。该车辆在开发过程中使用电池供电，直到韩国斗山公司提供的燃料电池可以交付和安装。该小组用于设计和建造原型的空间是电动汽车团队的所在地，位于麻省理工学院的N51大楼，并且经过精心设置，可以在开发和集成时对自行车的每个组件进行详细测试。

机械工程专业的大四学生伊丽莎白·布伦南（Elizabeth Brennan）说，她于2023年1月加入团队，因为她想获得更多的电气工程经验，“我真的爱上了它。她说，小组成员“真的很关心，非常高兴能来到这里，在这辆自行车上工作，并相信这个项目。

布伦南是该团队的安全负责人，他一直在学习自行车氢燃料所需的安全处理方法，包括所需的特殊储罐和连接器。她说，该团队最初使用市售的电动机作为原型，但现在正在开发一个改进版本，从头开始设计，“这给了我们更大的灵活性。

作为该项目的一部分，团队成员正在开发一种教科书，描述他们在设计和制造这种氢电动燃料电池自行车过程中所做的工作以及他们如何执行每一步。尽管已经制造了一些原型，但还没有这样的摩托车作为商业产品存在。

布伦南说，这种过程指南“根本不存在”。她补充说：“许多氢气技术开发要么是在模拟中完成的，要么仍处于原型阶段，因为开发氢气成本高昂，而且很难测试这些系统。该团队对该项目的目标之一是将所有东西都作为开源设计提供，“我们希望为研究人员和教育提供这辆自行车作为平台，研究人员可以在空间和资金有限的环境中测试想法。

Mehrotra说，与作为商业产品构建的设计不同，“我们的车辆完全是为研究而设计的，因此您可以更换组件，并获得有关设计质量的真实硬件数据。他说，这可以帮助人们实施他们的新设计理念，并有助于推动行业向前发展。

他说，一些公司以前开发的少数原型效率低下且成本高昂。“据我们所知，我们是世界上第一款完全开源、严格记录、测试和作为平台发布的[燃料电池]摩托车。没有其他人制造过摩托车并对其进行了测试，达到了我们所拥有的水平，并记录了有人可能真的能够在未来使用它并扩大规模，或者将其用于研究。

他补充说：“目前，这种车辆对于研究来说是负担得起的，但对于商业生产来说，它还没有负担得起，因为燃料电池是一个非常大、昂贵的组件。为原型自行车提供燃料电池的斗山燃料电池生产相对小型和轻量级的燃料电池，主要用于无人机。该公司还生产氢气储存和输送系统。

该项目将继续发展，团队成员、机械工程专业大二学生安妮卡·马施纳（Annika Marschner）说。“这是一件持续的事情，随着我们开发它并做出改变，让它成为一辆更强大、更好的自行车，希望它会在几年内继续增长，”她说。

虽然电动汽车团队到目前为止一直专注于电池驱动的汽车，但 Marschner 说：“现在我们正在研究氢气，因为它似乎比其他可持续交通技术探索得更少。因此，对我们来说，投入时间和精力似乎是一件令人兴奋的事情。

让这一切发挥作用是一个漫长的过程。该团队使用的是 1999 年摩托车的车架，并添加了许多定制零件来支撑电动机、氢气罐、燃料电池和传动系统。“让所有东西都适合自行车的车架绝对是我们必须考虑很多的事情，因为那里的空间非常有限。因此，这需要尝试弄清楚如何以巧妙的方式安装东西，以免发生冲突，“她说。

Marschner说：“很多人并没有真正想象氢能会在道路上使用，但这项技术确实存在。她指出，丰田和现代汽车在市场上都有氢燃料汽车，并且存在一些氢燃料站，主要在加利福尼亚、日本和一些欧洲国家。但是，“对于东海岸的普通消费者来说，获得氢气是一个巨大的挑战。基础设施绝对是目前氢能汽车面临的最大挑战，“她说。

她认为，随着时间的推移，氢气作为一种清洁燃料将取代化石燃料，前景光明。“我认为它有巨大的潜力，”她说。“我认为推动氢能向前发展的最大挑战之一是让这些示范项目得到实际开发，并证明这些东西可以工作，而且它们可以很好地工作。因此，我们非常高兴能够进一步发展它。