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鉅大鋰電池 >> 新聞中心 >> 行業新聞 >> 燃料電池是未來的燃料

燃料電池是未來的燃料


發布時間:2011-07-20 20:39:56  來源:鉅大電子鋰電事業部 點擊次數:

         燃料電池的發明人是英國律師兼物理學家威廉·羅伯特·格魯夫爵士,他是世界上第一位成功實現電解的逆反應并產生電流的科學家,換言之,也就是他發現了燃料電池 的基本原理。他不大可能想象得到,在三、四代人之后,他的發明可能被視為新千年汽車工業的一項關鍵技術。環境保護、節約能源、保護有限自然資源之類的提法對他而言也許是一些奇談怪論。
        未來我們的汽車是否存在比燃料電池更為理想的驅動技術?在考慮了燃料電池的各種優點以后,這個問題的答案是顯而易見的。燃料電池是一種相對簡單的裝置,主要由一個聚合物的膜和若干隔板構成。隔板是導電的,電流可以通過,其上有通道,允許空氣、氫氣和冷卻液通過。聚合物膜夾在隔板之間,它是由極薄的電解膜構成的,兩側都覆有鉑催化劑層。催化劑層構成了燃料電池 的電極。燃料電池的陽極是位于膜有氫一側的電極。在陽極上,氫氣被分解成帶正電的質子和帶負電的電子。質子通過很薄的電解液膜,電子就在隔板中集中起來。在被稱作陰極的空氣電極中,質子與空氣和電子在通道中結合起來,通過反應生產惟一的產物一水。電子造成了一個0.6伏特到1伏特的電壓降。燃料電池往往是以電池組的形式組裝的,因此每個電池的電壓累加起來,可以形成任何需要的電壓。作為一種高效的電化學能源轉換裝置,燃料電池組產生的電力足以驅動一部大功率電動機,如這輛“氫動一號” 上所安裝的。到達燃料電池另一端一陰極的質子或者說是氫離子與帶負電的氧離子結合生成水。燃料電池不產生排放氣。這一經過控制的反應被形容為“冷燃燒”,因為反應溫度不超過80攝氏度。由于上述反應過程沒有明顯熱量損失,所以“氫動一號”所用燃料電池效率很高。通用公司完全是在自己的公司內完成這項開發的,它的效率目前視負載不同可以達到 53%到67%之間。以賽飛利為基礎的試驗車使用的燃料電池的第一個 電池組,是1997年制造的,它有120塊電池,能夠產生22 千瓦或者說是30馬力的動力,換句話說,也就是每升體積產生0.26千瓦、每千克重量產生0.16千瓦動力。處于目前開發階段的燃料電池使“氫動一號”的電池 組可以使用不同的電池個數。如果用200個電池,它可以持續輸出80千瓦(109馬力)動力,而功率峰值可以達到120 千瓦(163馬力),相當于每升 1.1千瓦、每千克0.47千瓦的性能比。換句話說,與早期的燃料電池相比,按照這兩種標準(體積或重量)其性能提高了三到四倍。
         作為在未來汽車技術的開發中開發成功尖端技術的另一個證明是:盡管在低溫下啟動燃料電池普遍存在技術困難,但通用公司最近成功地克服了這一困難,實現了在零下40度的條件下啟動燃料電池。今后繼續努力的主要方向,可以用以下一句話加以概括:“更緊湊、更輕便、更便宜。”事實上,通用公司的目標是批量生產時實現每升2.0 千瓦的輸出。最后一點是,必須將成本降低到合理的范圍以內。這一點對于擴大燃料電池作為汽車驅動技術的廣泛應用,而不是僅僅作為一小群前衛人士的專用品是不可缺少的。根據通用公司的政策,目標是以人們負擔得起的價格使盡可能多的消費者能夠用上燃料電池產品。如果燃料電池在驅動汽車方面能取得成功,它將不僅徹底改變個人交通方式,還將對整個能源領域產生革命性影響。由燃料電池提供能量的單一家庭用小型熱電聯式發電裝置、紐約周邊公路上的標志、河流中電子浮標等,已顯示出該技術的發展前景。
 

 
 
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