氢燃料电池:大电池,新能源

来源:钜大LARGE    2017-06-03    点击量: 186
      对电池制造和应用的历史反映了人类征服自然的一般规律:从一次电池到可充电电池,从瞬间放电到持久放电,从小型到中型再到更大体量产品的面世。这种技术进步是生产力水平提高的标志,也是提高生产力的本质要求,氢燃料电池是在电池的大型化应用特别是新能源汽车应用的背景下出现的,而且也将以储能电池这种更大规模的应用来表现自己的关键作用。
      氢燃料电池的出现是因人类需要环保生活应运而生的,其先导是锂动力电池。因为燃油汽车有尾气污染,人们开始寻求更环保的动力来取代燃油,锂离子电池以其广泛的优点成为汽车新动力,当下意义上的新能源汽车基本上是指锂电车,所谓新能源就是相对燃油而言的,锂电池如此,氢燃料电池也是如此,只不过,锂电池是当代新能源汽车的主流。
      锂电池用于新能源汽车的问题是重量太大,它由数千个单体锂离子电池(18650锂电池或者软包电池或者聚合物电池)通过串并联方式组合而成,为了实现更长的续航,这种串并联的单体有时可能要上万个。过重的身体使得锂电车成本畸高。即便如此,锂电车一次充电所能达到的最高行驶里程还是有一定的局限。目前,特斯拉能做到的300公里续航里程可能是实际应用中最长的了。如果没有原材料的改进,动力锂电池续航能力的提升已经遭遇天花板。
      氢燃料电池作为锂电池续航方面的补充或者说矫正受到重视,它与锂电池工作原理的本质区别是:氢燃料电池是一种发电装置而不是储能装置,靠不断加入氢气取得驱动力,而锂电池可以既输入又输出电力。作为一种新型能源,氢燃料电池的比较优势是环保和可持续。
      这种必要性的话题不再描述,因为它是在解决锂电池在在汽车应用上的问题而产生的,因此,通过汽车应用这个角度来看氢燃料电池推广的难度,从而也能明了它所遇到的一般性问题:
      1.氢气站的配套,2.助燃剂(催化剂)铂的成本高,3.氢气作为气体时本身的安全性。整个来说还是技术问题,氢气站也就是氢气的来源问题,集中于氢气制备时的环保性和流程安全。
      解决了上述问题,那么,就可以说,氢燃料电池汽车是终极环保汽车。它是零排放的(水分解的反方程),且一次加氢续航里程长,加氢时间短(相当于汽油车),故而一直是新能源汽车技术路线之一。
      由于氢燃料电池是在应用大型化过程中出现的,这就为它成为储能电池或者其辅助设施提供了可能性空间。例如,可以将氢燃料电池作为转换装置,把风能、太阳能所发出的电就势电解水,生成氢气和氧气,使氢成为一个储能介质。通过燃料电池发电产生的电能电压稳定,适合输入电网,解决风能/太阳能因天气影响导致的发电量不稳问题。在这个意义上,如果把该设施看作一个整体的电力输出(这正是氢燃料的核心功能)设备,也可以说,它与锂电池一样,具备了用作储能电池的能力。
 
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