德國工程師將氫氣罐整合到拖拉機車輪中以實現更大的自主性

德國工程師開發了一種在農用拖拉機中儲存氫氣的創新概念。該提案沒有將加壓罐安裝在屋頂或機艙下方，而是探索了機器空心輪的內部空間。 Essa 方法旨在解決空間和重量限制，在不影響設備功能的情況下，在日常操作中實現更大的自主性。

該計畫解決了農業向替代燃料過渡過程中反覆出現的挑戰。拖拉機的可用體積有限，每增加一公斤氫氣都會影響機器的平衡和整體性能。透過重新分配車輪的儲存空間，工程師可以為其他部件或工具釋放車身空間，並使重量更接近重心。

• 農用拖拉機車輪結構堅固，內部容積相當大。
• 此空間可容納壓力儲存器，而不會影響承載能力。
• 整合需要技術解決方案將氫氣安全轉移到旋轉部件。

目前原型中的儲存挑戰，例如 Fendt Helios

Fendt Helios 原型是 Baixa Saxônia 中 H2Agrar 專案的一部分開發的，使用五個屋頂安裝的壓縮氫氣罐。 Cada 儲槽可在高達 700 bar 的壓力下儲存 4.2 公斤氫氣，每次填充總計約 21 公斤。 Essa 配置允許現場操作五到八小時，具體取決於執行的任務。

100 kW 燃料電池將氫氣轉化為電能，並由 25 kWh 電池提供支援。該系統為 100 kW 電力牽引馬達和輔助零件提供動力。測試表明，在各種農業活動中，其性能與類似功率的傳統柴油拖拉機相當。

當前自主權的限制促使人們尋找更有效的替代方案。天花板上的Tanques代表了現有配置的實際最大值，但沒有完全解決空間限制。

將坦克整合到車輪中作為技術解決方案

將輪子改造成坦克的想法利用了目前僅具有機械和運動功能的結構。 Engenheiros 評估設計具有內部儲液器的車輪的可能性，該車輪能夠在旋轉和持續應力下保持完整性。 Essa 配置需要先進的壓力管理和安全加油系統。

H2Agrar 專案合作夥伴（包括 TU Braunschweig 等機構）分析了不同的水箱選項和尺寸。即使在高壓下，單位體積氫氣的能量密度仍然低於柴油，因此必須優化機器中的每一公分。

Röchling Engineering Plastics等公司貢獻了高壓容器用碳纖維增強材料的專業知識。輪式方法代表了為克服當前原型中觀察到的限製而探索的方向。

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H2Agrar專案結構與綠色氫氣生產

H2Agrar計畫於2021年2月啟動，獲得Baixa Saxônia州約760萬歐元的資助。該計劃以綜合方式展示了Emsland地區農業應用中氫的生產、儲存和使用。三年。

氫氣由擁有 16 台渦輪機的社區風電場產生。 Dois 個 1 MW 電解槽每天可在現場生產高達 900 公斤的氫氣。 Esse 燃料被注入當地天然氣網絡，並供應能夠輸送壓力為 350 和 700 bar 氫氣的特定站，總儲存容量為 480 公斤。

現有原型的進步與現場測試

Fendt Helios台拖拉機於2024年在收割作業中進行了測試，產生高負載下的真實消耗數據。 Essas 指導新儲存配置開發的資訊。整合輪子的概念似乎是一種替代方案，可以將實際自主性擴展到屋頂上的水箱目前所允許的範圍之外。

根據聯邦數據，農業機械排放量約佔德國農業總排放量的 8.5%。持續測試氫原型是 Fendt 清潔能源戰略的一部分，該戰略評估可持續解決方案以及電池電動選項和使用可再生燃料的柴油引擎。

技術細節和工程考慮

任何轉輪儲存系統都需要解決振動和運動下的連續氫傳輸和壓力維持等問題。工程師研究材料和設計，以保持安全性和耐用性，而不給車輛增加過多的複雜性。

該提案仍處於概念階段，尚未確認功能原型的建置。 Pesquisadores 繼續評估在曳引機和土木建築設備中應用的技術可行性。