麻省理工學院推出一輛300馬力的氫燃料電池摩托車

麻省理工學院（MIT）的學生們將老派的底盤與新派的技術結合在一起——結果是一輛300馬力的氫燃料電池摩托車。

當我們大多數人想到氫能源時，我們的思緒可能會飄向未來的公共汽車或概念車。但在麻省理工學院的大廳深處，一群學生正在證明氫燃料電池的未來也有兩個輪子的存在。

麻省理工學院（MIT）的電動汽車團隊（EVT）自2005年以來一直以在汽車和摩托車領域開拓電動技術而聞名。然而，今年，它將注意力轉向了一種新的零排放能源：氫。這個團隊并沒有直接走向賽道，而是在制造一種完全不同的東西，一種以研究為重點的、氫燃料電池驅動的摩托車。

這款新自行車不僅僅是一個技術測試平臺；這是一個首創的開源氫摩托車平臺，從頭開始設計用于實驗、模塊化和教育推廣。

由研究生Aditya Mehrotra領導的團隊的目標很簡單：證明氫在個人機動性方面的潛力，并邀請其他人改進他們的工作。

Mehrotra，解釋說：“我們想圍繞小型氫系統展開討論。這款自行車是為了創造需求，展示潛力，并幫助基礎設施迎頭趕上。”

該項目于2023年1月開始，最近于去年（2024年）10月通過了第一次全軌道測試。對于一個團隊來說，這是一個重要的里程碑，他們花了一年多的時間在麻省理工學院的N51大樓設計、組裝和完善原型車，這里多年來一直是電動汽車團隊的所在地。

麻省理工學院的EVT傳統上堅持使用電池供電的機器，讓它們參加專業級別的比賽，并通過高性能的電子技術展示它們的聰明才智。但這一次，沒有比賽截止日期或參賽資格。相反，該團隊專注于在諸如去年10月舉行的美洲氫峰會和今年早些時候在荷蘭舉行的世界氫峰會等活動中展示原型。他們還想把這臺機器帶到拉斯維加斯的消費電子展（CES）上。

梅羅特拉在麻省理工學院機械工程教授亞歷克斯·斯洛克姆的指導下工作，他帶著能源系統的背景和對摩托車的熱情加入了這個項目，這兩者的結合自然產生了氫燃料兩輪車的想法。

他說：“我們做了一個評估研究，認為這是可行的。”

與需要大量電池容量和充電時間的電動車輛不同，氫氣提供快速加油和高能量密度，這是在摩托車上使用的兩個非常吸引人的特點。但它也帶來了尋找燃料電池、建立安全系統以及在摩托車底盤的嚴格限制下運行的挑戰。

麻省理工學院的氫動力摩托車并不是為大規模生產而設計的。相反，它是在模塊化的基礎上構建的。這意味著幾乎每一個主要部件，從電動機到燃料電池堆，都可以被移除、測試或更換。對于研究人員和學生來說，這是一種“即插即用”的方法。

伊麗莎白·布倫南（Elizabeth Brennan）是機械工程專業的大四學生，也是該項目的安全負責人，她于2023年初加入了該團隊，希望加深她對電氣系統的了解。她現在負責安全地處理高壓氫氣，并確保從定制燃料連接器到碳纖維儲罐的所有部件都符合嚴格的標準。

該團隊最初使用一個現成的電動馬達來驅動自行車，但他們現在正在專門為氫電驅動的需求設計一個定制的單元。布倫南表示，這種轉變為未來的測試提供了更大的靈活性和優化。

文檔和透明度團隊最重要的貢獻之一，甚至超越了車輛本身的成就。一個完整的、開源的指南正在與原型一起開發。它詳細介紹了設計和構建過程的每個部分，旨在幫助其他工程師、學生和潛在的業余愛好者復制或擴展工作。

正如布倫南指出的那樣，他說：“很多氫氣應用的開發要么是在模擬中進行的，要么是在高度控制的環境中進行的，因為它既昂貴又難以測試。”

通過提供一個記錄和測試的原型，該團隊希望打破進入氫實驗的障礙。

這款摩托車的核心是一個由斗山（Doosan）提供的燃料電池。斗山是一家以制造無人機用緊湊型氫動力裝置而聞名的韓國公司。雖然并不便宜（Mehrotra承認成本仍然是商業化的主要障礙），但它輕巧、緊湊，完全可以為兩輪車提供動力。

燃料電池的動力被輸送到上世紀90年代杜卡迪車架底盤內的電動傳動系統，該車架經過修改，可以接受額外的部件。將氫罐、燃料電池和相關的電子設備安裝到如此緊湊的空間中并不容易。

大二隊員Annika Marschner解釋道：“在這么小的空間里安置好所有東西，避免沖突，一直是我們最大的挑戰之一。”

不僅僅是一輛自行車，而是一個未來的平臺。Marschner說這個項目正在進行中，隨著團隊對設計的完善，未來的迭代也在計劃中。

她說：“隨著我們對它的開發和改變，它將在未來幾年繼續增長，希望如此。”

無疑，她看到了氫動力交通的光明前景，特別是考慮到鋰提取的環境成本和電動汽車電池技術的物流限制。

她指出：“對很多人來說，氫能仍然是一個概念。但豐田和現代已經在把燃料電池汽車投入道路，基礎設施也在建設中——只是還不是所有地方。”

基礎設施問題是氫能發展的核心問題，尤其是在北美。雖然加州和一些歐洲國家已經取得了進展，但對大多數消費者來說，廣泛使用氫燃料還有很長的路要走。但像這樣的項目可以通過證明現實世界的可行性來幫助改變這種狀況。

接下來是什么？麻省理工學院的研究小組目前對商業推廣不抱幻想。氫動力摩托車仍然是小眾市場中的小眾，成本和基礎設施是阻礙。但作為一個研究和教育的平臺，他們的原型可以幫助催化遠遠超出大學范圍的創新。

Mehrotra說：“以前也有過一些氫動力摩托車的原型車（鈴木公司的一輛小型摩托車就是一個可行的例子），但它們都很昂貴，效率低下，而且技術封閉。”

“據我們所知，這是世界上第一個完全開源，嚴格記錄和測試的氫動力摩托車平臺。”

這是一個大膽的聲明——可能會為一種新的清潔兩輪交通工具鋪平道路。