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固态氧燃料电池的新应用

配件参阅 2022-4-6 21:41 Au: 解说汽车

本文为在中国汽研举行的“2019第二届新能源汽车测试评价技术国际论坛”上,英国Adelan公司的Michaela Kendall教授带来的《固态氧燃料电池的新应用》。


化石能源的普遍应用,带来方便快捷的同时,也致使了严重的空气质量问题。要改良空气污染,同时阻止天气变化,这在实际中意味着现在要削减对于碳的依靠,在各个范畴中要更多的使用可延续能源。Michaela Kendall暗示,世界上最大的燃料公司建议要让整个生态成为氢碳的系统,阔别纯碳,可以与氢连系,而固态氧燃料电池——SOFC的应用是一个能让氢为我们的能源情况做出庞大进献的途径。图1所示为可延续能源供给系统。

图1:基于氢能驱动燃料电池的永久可延续能源供给系统


随着SOFC的不竭发展,SOFC不但在静态的状态下应用很好,而且已经可以应用在汽车范畴,例如英国的SOFC公司现在正在和中国的潍柴合作开辟车用的SOFC。今朝市场上的燃料电池有PEMFC、DEMC以及SOFC,图2所示相关参数的对照表白,SOFC在本钱上具有很大的上风,应用到汽车上也是极具吸引力的。

图2:Battery, PEMFC, DMFC, SOFC参数对照图


Michaela先容英国的Adelan公司是一个自1996年景立做燃料电池的家族企业,焦点业务是做SOFC。他们聚焦于SOFC的研发,关注技术发展,政策范畴对燃料电池发展的支持,也会关注燃料氢、碳的供给,以及整个创新链的问题,以此探索燃料电池上市的阻碍以及如何在传统的范畴替换柴油的使用。Adelan公司的产物主要用于UAV、汽车,也在尽力使燃料电池技术变得加倍普适。


图3所示为一个露营车,它有一个100W的系统,电池可以通过SOFC充电装置进行充电,电池也给冰箱、微波炉、空调等部件供电。今朝Adelan的合作伙伴随3万辆露营车是在市场上为消费者使用的。此外还有列车、公共汽车、卡车等车辆公司进行合作的SOFC产物项目。

图3:SOFC露营车


此外,Adelan公司使用Tesla Model 3车型做了SOFC增程器的研究,图4展示了能源供给结构的对照。在纯电动车Model 3的根本上加上50kW的固态氧燃料电池,成功的延长了它的续航里程,而且也可以将整车的重量削减到289kg。

图4:基于Tesla Model3的SOFC增程器设计对照


Adelan 公司有很多SOFC业务是在其他市场展开的,但它取得的一些功效也可以应用在车辆上。例如在节能减排方面,和柴油发动机相比,SOFC可以削减97%的二氧化碳排放。此外,使用固态氧燃料电池别的一个明显的益处就是可以削减运营本钱,图5所示表格为分歧发动机类型对应的运营本钱。固态氧燃料电池的运营本钱是最低的,回报周期大要是两年半。在运营本钱、空气质量削减碳排放方面,固态氧燃料电池有明显的上风。


图5:分歧发动机类型的运营本钱



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