前言氫燃料電池一直困擾著我的心,無人機(jī)電動(dòng)飛行的時(shí)間最多25分鐘左右,氫燃料電池能有1小時(shí)以上的續(xù)航,要是其在無人機(jī)上應(yīng)用,將是一重大突破,但是為啥遲遲不見普及,炒了很多年的氫燃料汽車的的概念,現(xiàn)在這種概念又往無人機(jī)的頭上扣,實(shí)用性及普及型沒有,出來的是一大堆概念,資本市場永遠(yuǎn)不缺的是概念,但是每個(gè)概念下不一定是餡餅,有可能是陷阱,這個(gè)陷阱需要千萬創(chuàng)業(yè)者的尸骨填起來,你是尸骨還是最終站在尸骨上的?
什么是氫燃料電池
氫燃料電池的那些事兒其實(shí)氫燃料電池已不是什么全新的技術(shù),20世紀(jì)60年代,氫燃料電池就已經(jīng)成功地應(yīng)用于航天領(lǐng)域。往返于太空和地球之間的“阿波羅”飛船就安裝了這種體積小、容量大的裝置。
進(jìn)入70年代以后,隨著人們不斷地掌握多種先進(jìn)的制氫技術(shù),很快,氫燃料電池就被運(yùn)用于發(fā)電和汽車。波音公司于2008年4月3日成功試飛氫燃料電池為動(dòng)力源的一架小型飛機(jī)。
氫燃料電池的工作原理氫燃料電池基本工作原理是將氫氣送到燃料電池的陽極板(負(fù)極),經(jīng)過催化劑(鉑)的作用,氫原子中的一個(gè)電子被分離出來,失去電子的氫離子(質(zhì)子)穿過質(zhì)子交換膜,到達(dá)燃料電池陰極板(正極),與氧原子和氫離子重新結(jié)合為水。由于供應(yīng)給陰極板的氧,可以從空氣中獲得,因此只要不斷地給陽極板供應(yīng)氫,給陰極板供應(yīng)空氣,并及時(shí)把水(蒸氣)帶走,就可以不斷地提供電能。由于氫燃料電池不儲(chǔ)能,確切的講應(yīng)該稱為氫發(fā)電裝置。
氫燃料電池的幾個(gè)坑
氫氣的來源問題氫氣不像氮?dú)夂脱鯕馐强諝庵械淖钪饕M成因素,想得到氫氣可以通過電解水,但這可是個(gè)不太經(jīng)濟(jì)的方法,能量損失極大!如果單純的把氫氣儲(chǔ)存,不制造,每次用完充氣,這個(gè)在氫氣用完后的手續(xù)就會(huì)麻煩多了,如果做成一次性的,那成本將十分高昂。
金屬鉑的稀缺目前質(zhì)子交換膜燃料電池是最有發(fā)展前途的燃料電池之一,但質(zhì)子交換膜燃料電池需要用貴金屬鉑(Pt)作為催化劑,其使用量要求達(dá)到0.1~0.2mg/cm3,目前用量要求達(dá)到0.5mg/cm3,距離要求還較遠(yuǎn)。而且鉑(Pt)在反應(yīng)過程中受CO 的作用會(huì)“中毒”而失效。鉑(Pt)的使用和鉑(Pt)的失效使質(zhì)子交換膜燃料電池的造價(jià)持高不下。這種金屬就是咱結(jié)婚買戒指那個(gè)比24K金更貴的那個(gè)鉑,它少,它就貴,那么大規(guī)模生產(chǎn)氫燃料電池,這個(gè)鉑就是瓶頸,完全沒有規(guī)模化后成本減少的效應(yīng),反而需求越多越貴,而且在使用中可能會(huì)產(chǎn)生有害氣體。
氫氣的安全性有人說帶著氫氣瓶就像帶個(gè)氫彈,到底這個(gè)氫氣瓶會(huì)不會(huì)爆炸???氫氣是最輕的氣體,它的擴(kuò)散性極強(qiáng),氫的擴(kuò)散系數(shù)比空氣大3.8倍,比汽油大7.5倍,由此可以證明氫比汽油安全是有根據(jù)的。所以少量的氫氣泄漏,可以在空氣中很快被稀釋成安全的混合氣。氫氣的比重小,易向上逃逸,這使得事故時(shí)氫氣的影響范圍要小得多。
研發(fā)代價(jià)高盡管有特殊材料讓新加坡能源動(dòng)力系統(tǒng)公司HES 的固態(tài)氫燃料電池系統(tǒng)的目標(biāo)成本為每飛行一小時(shí)10美元。這一價(jià)格還是很高,并且做到這個(gè)結(jié)果是由新加坡能源動(dòng)力系統(tǒng)公司HES Energy Systems、航空制造公司ST Aerospace、實(shí)驗(yàn)研究機(jī)構(gòu)DSO National Laboratories以及新加坡國防部未來系統(tǒng)和技術(shù)局的共同努力下才達(dá)到的。
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