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美国研发的新燃料电池功率增加10倍
  2011年12月9日   阅读3280次

  若是你想开上电动车进行长途观光,就需要一部燃气驱动的发电机,就像雪佛兰•福特中(ChevroletVolt)的那种,如许才能耽误它的行驶里程。问题是,它用如许的发电机运行,其实不比传统汽车更有效力。事实上,它的效力乃至更低,因为它有一个沉重的电池组,带起来很吃力。

  此刻,美国马里兰大学(UniversityofMaryland)的研究人员开辟出一种燃料电池,更加有效,可以替代汽油发电机。就像所有的燃料电池一样,它发电依托的是化学反应,而不是燃烧燃料,并且发电效力两倍于内燃发电机。

  研究人员的燃料电池大大改进了版本,这类型号有一种陶瓷固体电解质(solidceramicelectrolyte),并且被称为固体氧化物燃料电池(solid-oxidefuelcell)。不合于汽车中常常利用的氢燃料电池,固体氧化物燃料电池的运行可以采取多种现成燃料,包含柴油,汽油和天然气。它们已被用于给建筑物发电,但都认为在汽车中利用不切实际,因为它们太大,也因为它们运行温度很是高,凡是大约需要900摄氏度。

  经由过程开辟新的电解质材料,改变电池设计,研究人员制成的燃料电池加倍紧凑。它可以产生10倍以上的功率,这是对比一样尺寸的传统电池而言,并且可以比汽油发动机更小,同时产生一样的功率。

  研究人员也降落了燃料电池的运行温度,降落了几百度,这就使他们可利用更便宜的材料。“这是一个复杂的本钱差别,”埃里克•瓦西门(EricWachsman)说,他是马里兰大学能源研究中间主任,带领这项研究。他说,研究人员已肯定了一些简单的编制,可以提高输出功率,进一步降落温度,利用的一些编制在尝试室已显示出可喜的功能。这些进展可使本钱降落到某一点,如许它们便可与汽油发动机竞争。瓦西门说,他正处在初期阶段,要创办公司,贸易化这项手艺。

  瓦西门的燃料电池今朝运行在650摄氏度,而他的方针是降落到350摄氏度,以用于汽车。隔离燃料电池其实不难,因为它们很小,一个足够大的燃料电池组,要驱动汽车,只需要10厘米的边长。高温是一个更大的问题,因为这就需要在设备中利用昂贵的耐热材料,也因为加热电池达到工作温度,需要较长的时候。降落温度,瓦西门便可利用较便宜的材料,并且可以削减电池启动所需要的时候。

  即便有了这些进步,电动平车燃料电池仍然不会很快上场,而汽车每次短途行驶,开关电池城市导致很大的磨损,这会削减它的寿命。相反,它会搭配电池组,就像福特中的内燃机那样,瓦西门说。如许,燃料电池的运行便可以更安稳,有助于保持电池的优势,不会产生俄然发力加快。

  研究人员获得他们的功能,主如果因为改进了固体电解质材料,这些材料就在固体氧化物燃料电池的核心。在传统的燃料电池中,电解质要足够厚,以供给布局性撑持。但电解质的厚度限制了发电量。在畴昔的几年中,研究人员一向在开辟一些设计,这些设计不需要电解质撑持电池,如许,他们便可使电解质更薄,在较低温度下获得很高的输出功率。马里兰大学的研究人员使这一步迈得更大,他们开辟出新的多层电解质,提高的输出功率还要多。

  这项工作是美国能源部更大项目标一部分,在畴昔十年中,这一项目就是使固体氧化物燃料电池可以进行实际运输。这项工作的第一个功能,可能不会是轿车中的燃料电池,到今朝为止,瓦西门只建造出相对较小的燃料电池,而重大的工程工作仍有待完成。初次利用固体氧化物燃料电池的车辆,可能会是长途卡车,这类卡车的驾驶室带卧铺。

  设备供给商如德尔斐公司(Delphi)和康明斯公司(Cummins)正在开辟的燃料电池,可以驱动驾驶室内的空调、电视和微波炉,有望削减85%的燃料耗损,这是对比空转的卡车发动机而言。德尔斐公司的系统还采取了一种设计,可合用更薄的电解质,但运行温度高于瓦西门的燃料电池。燃料电池可以在礼拜一开启,让它低速运行一周,仍然可以削减85%的能耗。德尔斐公司已制成一个原型,并且打算来岁演示安装在电动平车卡车上的系统。

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