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有關(guān)氫燃料動(dòng)力鋰離子電池的特點(diǎn)以及發(fā)展概況分析

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:550次  |  2022年04月02日  

人類社會(huì)的進(jìn)步離不開(kāi)社會(huì)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(kāi)我們的設(shè)計(jì)者的努力,其實(shí)很多人并不會(huì)去了解電子產(chǎn)品的組成,比如氫燃料動(dòng)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(dòng)力鋰電池汽車卻具備許多令人稱羨的優(yōu)點(diǎn):氫能來(lái)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(shí)間長(zhǎng)、加氫時(shí)間短(3分鐘)等。


從人類能源利用的角度看,氫燃料動(dòng)力鋰電池技術(shù)具有更豐富的應(yīng)用價(jià)值和意義。例如,在航天場(chǎng)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(gè)設(shè)備或補(bǔ)給戶,野外應(yīng)急電源等,并成為可靠的發(fā)電機(jī)等。


美國(guó)在燃料動(dòng)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(guó)已售出2900多輛燃料動(dòng)力電池汽車。美國(guó)擁有全球最大的燃料動(dòng)力電池叉車公司plugpower。目前,有超過(guò)2萬(wàn)輛燃料動(dòng)力電池叉車和超過(guò)600萬(wàn)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(gè)加氫站中只有一個(gè)位于加拿大,其余的都位于美國(guó)。加利福尼亞州的濃度最高。在美國(guó),燃料動(dòng)力電池汽車中液態(tài)氫的使用量很高,每年液態(tài)氫市場(chǎng)需求的14%用于燃料動(dòng)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(chǔ)以及跨地區(qū)有效的清潔能源運(yùn)輸中的技術(shù)問(wèn)題。報(bào)告認(rèn)為,到2050年,氫能將在各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮重要用途,為了實(shí)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(shí)間和中期目標(biāo)。該報(bào)告預(yù)測(cè),到2050年,歐洲有10%-18%的建筑物可以通過(guò)氫來(lái)供暖和供電。氫氣可供應(yīng)工業(yè)中23%的高級(jí)熱能。報(bào)告指出,氫能的使用將帶來(lái)巨大的社會(huì),經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。


目前,國(guó)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(duì)有限。有關(guān)氫能的消耗,該國(guó)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(xì)化工等行業(yè)中,只有2%?4%的氫氣用作還原氣,保護(hù)氣,反應(yīng)氣等的工業(yè)氣體,氫能消耗較少在燃料動(dòng)力電池汽車領(lǐng)域??傮w而言,我國(guó)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(chǎng)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(dòng)力鋰電池對(duì)環(huán)境無(wú)污染。它是通過(guò)電化學(xué)反應(yīng),而不是通過(guò)燃燒(汽油,柴油)或能量存儲(chǔ)(電池)進(jìn)行的。假如通過(guò)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(gè)循環(huán)是完全無(wú)害的。物料排出的過(guò)程。燃料動(dòng)力電池運(yùn)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(dòng)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(dòng)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(yùn)輸都消耗大量能量,特別是高能儲(chǔ)氫材料仍在探索中。其中,安全性也受到質(zhì)疑。氫燃料動(dòng)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(wèn)題,并且就技術(shù)難度而言要革命性的研究結(jié)果。


燃料動(dòng)力鋰電池的發(fā)電效率可以達(dá)到50%以上,這是由燃料動(dòng)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(guò)熱能和機(jī)械能(發(fā)電機(jī))的中間變換。本文只能帶領(lǐng)大家對(duì)氫燃料動(dòng)力鋰電池有了初步的了解,對(duì)大家入門會(huì)有一定的幫助,同時(shí)要不斷總結(jié),這樣才能提高專業(yè)技能,也歡迎大家來(lái)討論文章的一些知識(shí)點(diǎn)。


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