麻省理工学院推出一辆300马力的氢燃料电池摩托车

　　麻省理工学院（MIT）的学生们将老派的底盘与新派的技术结合在一起——结果是一辆300马力的氢燃料电池摩托车。

　　当我们大多数人想到氢能源时，我们的思绪可能会飘向未来的公共汽车或概念车。但在麻省理工学院的大厅深处，一群学生正在证明氢燃料电池的未来也有两个轮子的存在。

　　麻省理工学院（MIT）的电动汽车团队（EVT）自2005年以来一直以在汽车和摩托车领域开拓电动技术而闻名。然而，今年，它将注意力转向了一种新的零排放能源：氢。这个团队并没有直接走向赛道，而是在制造一种完全不同的东西，一种以研究为重点的、氢燃料电池驱动的摩托车。

　　这款新自行车不仅仅是一个技术测试平台；这是一个首创的开源氢摩托车平台，从头开始设计用于实验、模块化和教育推广。

　　由研究生Aditya Mehrotra领导的团队的目标很简单：证明氢在个人机动性方面的潜力，并邀请其他人改进他们的工作。

　　Mehrotra，解释说：“我们想围绕小型氢系统展开讨论。这款自行车是为了创造需求，展示潜力，并帮助基础设施迎头赶上。”

　　该项目于2023年1月开始，最近于去年（2024年）10月通过了第一次全轨道测试。对于一个团队来说，这是一个重要的里程碑，他们花了一年多的时间在麻省理工学院的N51大楼设计、组装和完善原型车，这里多年来一直是电动汽车团队的所在地。

　　麻省理工学院的EVT传统上坚持使用电池供电的机器，让它们参加专业级别的比赛，并通过高性能的电子技术展示它们的聪明才智。但这一次，没有比赛截止日期或参赛资格。相反，该团队专注于在诸如去年10月举行的美洲氢峰会和今年早些时候在荷兰举行的世界氢峰会等活动中展示原型。他们还想把这台机器带到拉斯维加斯的消费电子展（CES）上。

　　梅罗特拉在麻省理工学院机械工程教授亚历克斯·斯洛克姆的指导下工作，他带着能源系统的背景和对摩托车的热情加入了这个项目，这两者的结合自然产生了氢燃料两轮车的想法。

　　他说：“我们做了一个评估研究，认为这是可行的。”

　　与需要大量电池容量和充电时间的电动车辆不同，氢气提供快速加油和高能量密度，这是在摩托车上使用的两个非常吸引人的特点。但它也带来了寻找燃料电池、建立安全系统以及在摩托车底盘的严格限制下运行的挑战。

　　麻省理工学院的氢动力摩托车并不是为大规模生产而设计的。相反，它是在模块化的基础上构建的。这意味着几乎每一个主要部件，从电动机到燃料电池堆，都可以被移除、测试或更换。对于研究人员和学生来说，这是一种“即插即用”的方法。

　　伊丽莎白·布伦南（Elizabeth Brennan）是机械工程专业的大四学生，也是该项目的安全负责人，她于2023年初加入了该团队，希望加深她对电气系统的了解。她现在负责安全地处理高压氢气，并确保从定制燃料连接器到碳纤维储罐的所有部件都符合严格的标准。

　　该团队最初使用一个现成的电动马达来驱动自行车，但他们现在正在专门为氢电驱动的需求设计一个定制的单元。布伦南表示，这种转变为未来的测试提供了更大的灵活性和优化。

　　文档和透明度团队最重要的贡献之一，甚至超越了车辆本身的成就。一个完整的、开源的指南正在与原型一起开发。它详细介绍了设计和构建过程的每个部分，旨在帮助其他工程师、学生和潜在的业余爱好者复制或扩展工作。

　　正如布伦南指出的那样，他说：“很多氢气应用的开发要么是在模拟中进行的，要么是在高度控制的环境中进行的，因为它既昂贵又难以测试。”

　　通过提供一个记录和测试的原型，该团队希望打破进入氢实验的障碍。

　　这款摩托车的核心是一个由斗山（Doosan）提供的燃料电池。斗山是一家以制造无人机用紧凑型氢动力装置而闻名的韩国公司。虽然并不便宜（Mehrotra承认成本仍然是商业化的主要障碍），但它轻巧、紧凑，完全可以为两轮车提供动力。

　　燃料电池的动力被输送到上世纪90年代杜卡迪车架底盘内的电动传动系统，该车架经过修改，可以接受额外的部件。将氢罐、燃料电池和相关的电子设备安装到如此紧凑的空间中并不容易。

　　大二队员Annika Marschner解释道：“在这么小的空间里安置好所有东西，避免冲突，一直是我们最大的挑战之一。”

　　不仅仅是一辆自行车，而是一个未来的平台。Marschner说这个项目正在进行中，随着团队对设计的完善，未来的迭代也在计划中。

　　她说：“随着我们对它的开发和改变，它将在未来几年继续增长，希望如此。”

　　无疑，她看到了氢动力交通的光明前景，特别是考虑到锂提取的环境成本和电动汽车电池技术的物流限制。

　　她指出：“对很多人来说，氢能仍然是一个概念。但丰田和现代已经在把燃料电池汽车投入道路，基础设施也在建设中——只是还不是所有地方。”

　　基础设施问题是氢能发展的核心问题，尤其是在北美。虽然加州和一些欧洲国家已经取得了进展，但对大多数消费者来说，广泛使用氢燃料还有很长的路要走。但像这样的项目可以通过证明现实世界的可行性来帮助改变这种状况。

　　接下来是什么？麻省理工学院的研究小组目前对商业推广不抱幻想。氢动力摩托车仍然是小众市场中的小众，成本和基础设施是阻碍。但作为一个研究和教育的平台，他们的原型可以帮助催化远远超出大学范围的创新。

　　Mehrotra说：“以前也有过一些氢动力摩托车的原型车（铃木公司的一辆小型摩托车就是一个可行的例子），但它们都很昂贵，效率低下，而且技术封闭。”

　　“据我们所知，这是世界上第一个完全开源，严格记录和测试的氢动力摩托车平台。”

　　这是一个大胆的声明——可能会为一种新的清洁两轮交通工具铺平道路。

　　（素材来自：MIT 全球氢能网、新能源网综合）