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有關(guān)氫燃料動力鋰電池的特點以及發(fā)展概況分析

鉅大LARGE  |  點擊量:658次  |  2021年06月07日  

人類社會的進步離不開社會上各行各業(yè)的努力,各種各樣的電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代離不開我們的設(shè)計者的努力,其實很多人并不會去了解電子產(chǎn)品的組成,比如氫燃料動力鋰電池。目前鋰離子電池的技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了瓶頸,石墨烯電池技術(shù)也遲遲未能突破,而另一方面氫燃料動力鋰電池汽車卻具備許多令人稱羨的優(yōu)點:氫能來源非常豐富(石油、天然氣、煤、水、沼氣……)、零排放(僅限使用環(huán)節(jié))、低溫性能好、能量密度大、續(xù)航時間長、加氫時間短(3分鐘)等。


從人類能源利用的角度看,氫燃料動力鋰電池技術(shù)具有更豐富的應(yīng)用價值和意義。例如,在特種航天場景中僅排放水的能量更方便使用,并且還可以更加有效地使用褐煤和沼氣等劣質(zhì)能源。使用不穩(wěn)定的輸出風(fēng)能和其他附近的氫氣生產(chǎn),也可以小型化為單個特種設(shè)備或補給戶,野外應(yīng)急電源等,并成為可靠的發(fā)電機等。


美國在燃料動力電池乘用車和叉車的數(shù)量上居世界領(lǐng)先:豐田Mirai在美國已售出2900多輛燃料動力電池汽車。美國擁有全球最大的燃料動力電池叉車公司plugpower。目前,有超過2萬輛燃料動力電池叉車和超過600萬輛氫燃料加注業(yè)務(wù)。就加氫站的建設(shè)而言,分布在北美的68個加氫站中只有一個位于加拿大,其余的都位于美國。加利福尼亞州的濃度最高。在美國,燃料動力電池汽車中液態(tài)氫的使用量很高,每年液態(tài)氫市場需求的14%用于燃料動力電池汽車。


氫氣可以解決可再生能源的大規(guī)模整合,低成本的季節(jié)性能源存儲以及跨地區(qū)有效的清潔能源運輸中的技術(shù)問題。報告認為,到2050年,氫能將在各個領(lǐng)域發(fā)揮重要用途,為了實現(xiàn)歐洲2050年氫能產(chǎn)業(yè)的目標(biāo),已經(jīng)設(shè)定了短時間和中期目標(biāo)。該報告預(yù)測,到2050年,歐洲有10%-18%的建筑物可以通過氫來供暖和供電。氫氣可供應(yīng)工業(yè)中23%的高級熱能。報告指出,氫能的使用將帶來巨大的社會,經(jīng)濟和環(huán)境效益。


目前,國內(nèi)氫能的生產(chǎn)重要依靠化石能源,電解水出現(xiàn)的氫只占2%?4%,相對有限。有關(guān)氫能的消耗,該國約90%或更高純度的氫(純度約99%)用于煉油和化工產(chǎn)品生產(chǎn)以及合成氨,合成甲醇和甲醇等化學(xué)領(lǐng)域中的加氫。石油精煉,在冶金,鋼鐵,電子,建材,精細化工等行業(yè)中,只有2%?4%的氫氣用作還原氣,保護氣,反應(yīng)氣等的工業(yè)氣體,氫能消耗較少在燃料動力電池汽車領(lǐng)域??傮w而言,我國目前具有一定的氫工業(yè)基礎(chǔ),但仍以工業(yè)原料為主導(dǎo)。氫作為能源消耗的市場規(guī)模仍然很小。

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充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

氫燃料動力鋰電池對環(huán)境無污染。它是通過電化學(xué)反應(yīng),而不是通過燃燒(汽油,柴油)或能量存儲(電池)進行的。假如通過可再生能源(光伏電池板,風(fēng)力發(fā)電等)出現(xiàn)氫氣,則整個循環(huán)是完全無害的。物料排出的過程。燃料動力電池運行安靜,噪音僅為55dB,這相當(dāng)于人們的正常談話水平。這使得燃料動力電池適合于室內(nèi)安裝或在室外噪聲受限的地方。


當(dāng)然,現(xiàn)階段氫燃料動力電池的大規(guī)模普及仍需彌合巨大的技術(shù)差距。例如,加氫站的建設(shè),氫的生產(chǎn)和運輸都消耗大量能量,特別是高能儲氫材料仍在探索中。其中,安全性也受到質(zhì)疑。氫燃料動力電池反應(yīng)器中質(zhì)子交換膜的溫度耐受范圍也有待解決的問題,并且就技術(shù)難度而言要革命性的研究結(jié)果。


燃料動力鋰電池的發(fā)電效率可以達到50%以上,這是由燃料動力鋰電池的轉(zhuǎn)換性質(zhì)決定的,直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能,不要經(jīng)過熱能和機械能(發(fā)電機)的中間變換。本文只能帶領(lǐng)大家對氫燃料動力鋰電池有了初步的了解,對大家入門會有一定的幫助,同時要不斷總結(jié),這樣才能提高專業(yè)技能,也歡迎大家來討論文章的一些知識點。


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