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美國新燃料電池功率增加10倍 提高電動車行程

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時間:1900/1/1 0:00:00

如果你想駕駛電動汽車長途旅行,你需要一臺燃氣發電機,比如雪佛蘭Volt的發電機,以延長其里程。問題是,它使用這樣的發電機運行,效率并不比傳統汽車高。事實上,它的效率甚至更低,因為它有一個沉重的電池組,攜帶起來非常費力。

現在,美國馬里蘭大學的研究人員開發了一種燃料電池,它更有效,可以取代汽油發電機。就像所有的燃料電池一樣,它依靠化學反應而不是燃燒燃料,發電效率是內燃發電機的兩倍。

油老虎:馬里蘭大學開發的燃料電池

研究人員極大地改進了這種燃料電池,它采用陶瓷固體電解質,被稱為固體氧化物燃料電池。與汽車中常用的氫燃料電池不同,固體氧化物燃料電池可以使用多種現成的燃料,包括柴油、汽油和天然氣。它們被用來為建筑物發電,但都被認為不適合在汽車上使用,因為它們太大了,而且工作溫度很高,通常在900攝氏度左右。

通過開發新的電解質材料和改變電池設計,研究人員制造的燃料電池更加緊湊。與相同尺寸的傳統電池相比,它可以產生10倍以上的功率,而且它可以比汽油發動機更小,同時產生相同的功率。

研究人員還將燃料電池的工作溫度降低了幾百度,這使他們能夠使用更便宜的材料。領導這項研究的馬里蘭大學能源研究中心主任Eric Wachsman說:“這是一個巨大的成本差異。”。他說,研究人員已經確定了一些簡單的方法來增加輸出功率并進一步降低溫度,所使用的一些方法在實驗室中顯示出了令人滿意的結果。這些進步可以將成本降低到可以與汽油發動機競爭的程度。瓦希門表示,他正處于早期階段,希望創辦一家公司將這項技術商業化。

瓦希門的燃料電池目前運行溫度為650攝氏度,他的目標是將汽車的溫度降至350攝氏度。分離燃料電池并不困難,因為它們非常小。一個足夠大的燃料電池堆只需要10厘米的邊長就可以駕駛汽車。高溫是一個更大的問題,因為它需要在設備中使用昂貴的耐熱材料,而且加熱電池需要很長時間才能達到工作溫度。通過降低溫度,Waximen可以使用更便宜的材料,并減少電池啟動所需的時間。

即使有了這些進步,燃料電池也不會很快進入市場,而且每次汽車短途行駛時,打開和關閉電池都會造成很大的磨損,從而縮短其壽命。瓦希曼說,取而代之的是,它將配備電池組,就像福特的內燃機一樣。這樣,燃料電池的運行可以更加穩定,有助于保持電池的優勢,不會造成突然加速。

研究人員之所以取得這一成果,主要是因為固體電解質材料的改進,而固體電解質材料是固體氧化物燃料電池的核心。在傳統的燃料電池中,電解質應該足夠厚以提供結構支撐。然而,電解質的厚度限制了發電。在過去的幾年里,研究人員一直在開發不需要電解質來支撐電池的設計,這樣他們就可以使電解質更薄,并在較低的溫度下獲得高輸出功率。馬里蘭大學的研究人員更進一步。他們開發了新的多層電解質,并進一步提高了輸出功率。

這項工作是美國能源部一個更大項目的一部分,該項目在過去十年中一直致力于使固體氧化物燃料電池在運輸中實用。這項工作的第一個成就可能不是汽車中的燃料電池。到目前為止,瓦獅門只生產了相對較小的燃料電池,主要的工程工作仍有待完成。第一次,使用SOFC的車輛可能是駕駛室中有臥鋪的長途卡車。

德爾福(Delphi)和康明斯(Cummins)等設備供應商正在開發的燃料電池可以驅動駕駛室中的空調、電視和微波爐,與空轉的卡車發動機相比,預計將減少85%的油耗。德爾福的系統也采用了可以應用于較薄電解質的設計,但操作……

ng的溫度高于Wasimen的燃料電池的溫度。燃料電池可以在周一開啟,低速運行一周,仍然可以減少85%的能源消耗。德爾福已經制作了一個原型,并計劃明年在卡車上演示安裝的系統。

(編輯/董海榮)如果你想駕駛電動汽車長途旅行,你需要一臺燃氣發電機,比如雪佛蘭Volt中的發電機,以延長其里程。問題是,它使用這樣的發電機運行,效率并不比傳統汽車高。事實上,它的效率甚至更低,因為它有一個沉重的電池組,攜帶起來非常費力。

現在,美國馬里蘭大學的研究人員開發了一種燃料電池,它更有效,可以取代汽油發電機。就像所有的燃料電池一樣,它依靠化學反應而不是燃燒燃料,發電效率是內燃發電機的兩倍。

油老虎:馬里蘭大學開發的燃料電池

研究人員極大地改進了這種燃料電池,它采用陶瓷固體電解質,被稱為固體氧化物燃料電池。與汽車中常用的氫燃料電池不同,固體氧化物燃料電池可以使用多種現成的燃料,包括柴油、汽油和天然氣。它們被用來為建筑物發電,但都被認為不適合在汽車上使用,因為它們太大了,而且工作溫度很高,通常在900攝氏度左右。

通過開發新的電解質材料和改變電池設計,研究人員制造的燃料電池更加緊湊。與相同尺寸的傳統電池相比,它可以產生10倍以上的功率,而且它可以比汽油發動機更小,同時產生相同的功率。

研究人員還將燃料電池的工作溫度降低了幾百度,這使他們能夠使用更便宜的材料。領導這項研究的馬里蘭大學能源研究中心主任Eric Wachsman說:“這是一個巨大的成本差異。”。他說,研究人員已經確定了一些簡單的方法來增加輸出功率并進一步降低溫度,所使用的一些方法在實驗室中顯示出了令人滿意的結果。這些進步可以將成本降低到可以與汽油發動機競爭的程度。瓦希門表示,他正處于早期階段,希望創辦一家公司將這項技術商業化。

瓦希門的燃料電池目前運行溫度為650攝氏度,他的目標是將汽車的溫度降至350攝氏度。分離燃料電池并不困難,因為它們非常小。一個足夠大的燃料電池堆只需要10厘米的邊長就可以駕駛汽車。高溫是一個更大的問題,因為它需要在設備中使用昂貴的耐熱材料,而且加熱電池需要很長時間才能達到工作溫度。通過降低溫度,Waximen可以使用更便宜的材料,并減少電池啟動所需的時間。

即使有了這些進步,燃料電池也不會很快進入市場,而且每次汽車短途行駛時,打開和關閉電池都會造成很大的磨損,從而縮短其壽命。瓦希曼說,取而代之的是,它將配備電池組,就像福特的內燃機一樣。這樣,燃料電池的運行可以更加穩定,有助于保持電池的優勢,不會造成突然加速。

研究人員之所以取得這一成果,主要是因為固體電解質材料的改進,而固體電解質材料是固體氧化物燃料電池的核心。在傳統的燃料電池中,電解質應該足夠厚以提供結構支撐。然而,電解質的厚度限制了發電。在過去的幾年里,研究人員一直在開發不需要電解質來支撐電池的設計,這樣他們就可以使電解質更薄,并在較低的溫度下獲得高輸出功率。馬里蘭大學的研究人員更進一步。他們開發了新的多層電解質,并進一步提高了輸出功率。

這項工作是美國能源部一個更大項目的一部分,該項目在過去十年中一直致力于使固體氧化物燃料電池在運輸中實用。這項工作的第一個成就可能不是汽車中的燃料電池。到目前為止,瓦獅門只生產了相對較小的燃料電池,主要的工程工作仍有待完成。第一次,使用SOFC的車輛可能是駕駛室中有臥鋪的長途卡車。

equ正在開發燃料電池……

德爾福(Delphi)和康明斯(Cummins)等發動機供應商可以在駕駛室里駕駛空調、電視和微波爐,與空轉的卡車發動機相比,預計這將減少85%的油耗。德爾福的系統也采用了可以應用于較薄電解質的設計,但操作溫度高于Wasimen的燃料電池。燃料電池可以在周一開啟,低速運行一周,仍然可以減少85%的能源消耗。德爾福已經制作了一個原型,并計劃明年在卡車上演示安裝的系統。

(編輯/董海榮)

標簽:福特雪佛蘭

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