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钜大锂电池 >> 新闻中心 >> 行业新闻 >> 燃料电池是未来的燃料

燃料电池是未来的燃料


发布时间:2011-7-20 20:39:56  来源:钜大电子锂电事业部 点击次数:

         燃料电池的发明人是英国律师兼物理学家威廉·罗伯特·格鲁夫爵士,他是世界上第一位成功实现电解的逆反应并产生电流的科学家,换言之,也就是他发现了燃料电池 的基本原理。他不大可能想象得到,在三、四代人之后,他的发明可能被视为新千年汽车工业的一项关键技术。环境保护、节约能源、保护有限自然资源之类的提法对他而言也许是一些奇谈怪论。
        未来我们的汽车是否存在比燃料电池更为理想的驱动技术?在考虑了燃料电池的各种优点以后,这个问题的答案是显而易见的。燃料电池是一种相对简单的装置,主要由一个聚合物的膜和若干隔板构成。隔板是导电的,电流可以通过,其上有通道,允许空气、氢气和冷却液通过。聚合物膜夹在隔板之间,它是由极薄的电解膜构成的,两侧都覆有铂催化剂层。催化剂层构成了燃料电池 的电极。燃料电池的阳极是位于膜有氢一侧的电极。在阳极上,氢气被分解成带正电的质子和带负电的电子。质子通过很薄的电解液膜,电子就在隔板中集中起来。在被称作阴极的空气电极中,质子与空气和电子在通道中结合起来,通过反应生产惟一的产物一水。电子造成了一个0.6伏特到1伏特的电压降。燃料电池往往是以电池组的形式组装的,因此每个电池的电压累加起来,可以形成任何需要的电压。作为一种高效的电化学能源转换装置,燃料电池组产生的电力足以驱动一部大功率电动机,如这辆“氢动一号” 上所安装的。到达燃料电池另一端一阴极的质子或者说是氢离子与带负电的氧离子结合生成水。燃料电池不产生排放气。这一经过控制的反应被形容为“冷燃烧”,因为反应温度不超过80摄氏度。由于上述反应过程没有明显热量损失,所以“氢动一号”所用燃料电池效率很高。通用公司完全是在自己的公司内完成这项开发的,它的效率目前视负载不同可以达到 53%到67%之间。以赛飞利为基础的试验车使用的燃料电池的第一个 电池组,是1997年制造的,它有120块电池,能够产生22 千瓦或者说是30马力的动力,换句话说,也就是每升体积产生0.26千瓦、每千克重量产生0.16千瓦动力。处于目前开发阶段的燃料电池使“氢动一号”的电池 组可以使用不同的电池个数。如果用200个电池,它可以持续输出80千瓦(109马力)动力,而功率峰值可以达到120 千瓦(163马力),相当于每升 1.1千瓦、每千克0.47千瓦的性能比。换句话说,与早期的燃料电池相比,按照这两种标准(体积或重量)其性能提高了三到四倍。
         作为在未来汽车技术的开发中开发成功尖端技术的另一个证明是:尽管在低温下启动燃料电池普遍存在技术困难,但通用公司最近成功地克服了这一困难,实现了在零下40度的条件下启动燃料电池。今后继续努力的主要方向,可以用以下一句话加以概括:“更紧凑、更轻便、更便宜。”事实上,通用公司的目标是批量生产时实现每升2.0 千瓦的输出。最后一点是,必须将成本降低到合理的范围以内。这一点对于扩大燃料电池作为汽车驱动技术的广泛应用,而不是仅仅作为一小群前卫人士的专用品是不可缺少的。根据通用公司的政策,目标是以人们负担得起的价格使尽可能多的消费者能够用上燃料电池产品。如果燃料电池在驱动汽车方面能取得成功,它将不仅彻底改变个人交通方式,还将对整个能源领域产生革命性影响。由燃料电池提供能量的单一家庭用小型热电联式发电装置、纽约周边公路上的标志、河流中电子浮标等,已显示出该技术的发展前景。
 

 
 
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