詳解氫燃料電池,沒有核汙染的反應堆,未來武器的核心

2021-01-09 新知十講

在21世紀的今天,人類對化石能源的依賴越來越嚴重。而化石能源,諸如煤炭、石油,都是不可再生資源,一旦用完也就意味著人類進入能源危機時代。

為了改變這種局面,科學家們紛紛研發可再生能源、諸如太陽能和風能等,然而太陽能和風能產生的能量,都不如氫燃料多,所以氫燃料就成了21世紀下一個10年,幫助人類擺脫能源危機的關鍵。

和許多軍用轉民用科技不同,氫燃料目前更多運用於民間。日本車企豐田在2018年就推出氫燃料電池車型,2020年12月又對該款車型氫燃料電池進行升級改造。續航裡程超過850公裡!在汽車界引起極大轟動。

相比較傳統化石能源,氫燃料電池在環保、能耗、能量提供領域,都有比較大的優勢。由於採用氫氣作為主要燃料,所以相比化石能源,氫燃料分解產生的物質是水。對環境的汙染是零。

而在能耗方面,氫燃料電池的能量使用率實測高達60%!而化石能源燃料使用率不超過40%,二者相比高下立判,而且氫燃料逆反應後,產生的能量非常大,這也是化石能源所不能比擬的。

從工作形式上來說,氫燃料電池不是能量儲存裝置,而是能量產生裝置。簡單來說,它就是一個"沒有核汙染的反應堆",也正因為氫燃料電池自身就能產生能量,所以它不需要類似內燃機電火花那類裝置。

氫燃料電池相對傳統能源優勢明顯,但在軍用領域使用卻不多,目前只有德國212常規動力潛艇使用了氫燃料電池。既然氫燃料電池有這麼多好處,為什麼它在軍用領域,始終不溫不火呢?

要想回答這個問題,還要從氫燃料電池本身找原因,雖然氫燃料電池結構簡單,所需燃料極易獲取成本低廉。但支撐氫燃料電池中,氫氣逆反應的催化劑確實鉑金!而且隨著燃料電池體積的增加,催化劑鉑金的質量也會增加。而且這塊鉑金完全是消耗品,所以需要經常更換。

這樣一來,就違背了武器裝備低成本大量生產的原則。如果一塊氫燃料電池製造就需要幾百萬甚至上千萬美元,那搭載它的坦克或者飛機,成本又該是多少呢?所以在氫燃料電池催化劑,沒找到其他替代品之前,氫燃料電池大規模軍用就遙遙無期。

相關焦點

  • 三元鋰電池組與氫燃料電池對比誰的安全性更強?
    三元鋰電池組與氫燃料電池對比誰的安全性更強?動力電池從磷酸鐵鋰轉向三元鋰電池組體系後,能量密度有了較大幅度的提高,燃料電池和固態電池被大家認為是未來的發展方向,為了搶佔未來的制高點,不少整車企業偏向燃料電池。
  • 純電動與氫燃料電池 誰是新能源的未來
    氫能源被認為是未來社會核心能源的理想資源,氫燃料電池與純電動是新能源卡車的主要技術路線。3、抗低溫性能優異,電池不衰減:純電動卡車在使用過程中難以避免電池衰減問題,而且在低溫環境下電池衰減更厲害,這也是純電動卡車一到冬天續航裡程減少的原因,而氫燃料電池則沒有這個問題,極大提高了低溫環境作業效率。
  • 氫燃料電池不是電池,但氫燃料電池車是電動車
    文/阮錦程很多人覺得,氫燃料電池車不是未來方向,電動車才有發展前途。因為加氫非常麻煩,而且氫氣還會爆炸,而鋰電池未來存儲密度提高了以後,完全可以替代燃油車。本田Clarity Fuel Cell燃料電池車問題是,電池這事情挺麻煩的,鋰電池存儲密度已經搞了幾十年了都沒有本質提高。其實我也想手機充一次電可以用一個星期呀,但這是理想。
  • 屢遭「拋棄」的背後:氫燃料電池的核心技術是硬傷
    不過,分分合合乃商家常事,那邊忙著分手,這邊奧迪和現代宣布達成專利交叉許可協議,將共同開發氫燃料電池汽車。相比純電動汽車的技術路線,為何氫燃料電池汽車在國際上引發了如此大的爭議?要解決這個問題,不僅要理解氫燃料電池在技術上的問題和挑戰,還要了解各國政府在推動該技術背後的動因。氫燃料電池汽車為何屢遭「拋棄」?
  • 詳解宇宙黑科技:氫燃料電池動力
    前不久豐田正式發售了燃料電池汽車Mirai(譯名:未來),直接與純電動車進行競爭。「燃料電池」這四個字想必大家或多或少都聽說過,因為這是全世界科學家研究了數十年的技術,始終沒有取得重大的技術突破,至少是沒有誰能夠拿得出成本適合消費級市場的成熟技術。
  • 什麼是氫燃料電池_氫燃料電池汽車原理
    燃料電池的燃料是氫和氧,生成物是清潔的水,它本身工作不產生一氧化碳和二氧化碳,也沒有硫和微粒排出。因此,氫燃料電池汽車是真正意義上的零排放、零汙染的車,氫燃料是完美的汽車能源!  氫燃料電池車的優勢毋庸置疑,劣勢也是顯而易見。隨著科技的進步,曾經困擾氫燃料電池發展的諸如安全性、氫燃料的貯存技術等問題已經逐步攻克並不斷完善,然而成本問題依然是阻礙氫燃料電池車發展的最大瓶頸。
  • 氫燃料電池真沒有未來嗎?未必,又一大品牌有了大動作
    對許多消費者而言,電能車款的發展在數年前,很可能還是如同口號般的存在,如今已經是各大品牌積極搶攻的未來大餅,全球各大市場多數在法規與政策的發展方向上,也都朝向電能化發展,減少車輛對於石化燃料的需求;作為全球前 5 大汽車集團之一的現代集團,同樣積極在電能車款領域上發展,除了目標在 2025 年達成電動車年銷
  • 連奔馳都放棄了,氫燃料電池車還有沒有未來?
    氫燃料電池一直被認為是「終極能源」,戴姆勒(梅賽德斯-奔馳母公司)在過去30多年來曾致力研發,以實現零排放汽車的目標。不過,氫燃料電池乘用車近期正式被奔馳放棄,原因是成本過高——製造一臺氫燃料電池車的成本大約是同類電池電動車的兩倍。奔馳不是第一家退出氫燃料乘用車賽道的車企,前不久大眾、本田均表達過對氫燃料電池車未來的質疑和擔憂。
  • ...新能源汽車|氫燃料電池|氫能源|燃料電池|產業鏈|燃料電池汽車
    根據北京最新發布的氫燃料電池汽車發展規劃,2023年前,力爭推廣氫燃料電池汽車3000輛、建成加氫站37座,氫燃料電池汽車全產業鏈累計產值突破85億元;2025年前,力爭實現氫燃料電池汽車累計推廣量突破1萬輛、再新建加氫站37座(共計74座),氫燃料電池汽車全產業鏈累計產值突破240億元。值得注意的是,當前我國電動汽車產業已形成全球最完整的產業鏈,電動汽車市場規模全球位列第一位。
  • 氫燃料電池有沒有投資機會?
    其中,再次提及要突破氫燃料電池汽車應用支撐技術等瓶頸,和「有序推進氫燃料供給體系建設」。這一規劃,被視為氫燃料電池的重大利好。今天我們和投資達人聊一聊國內氫燃料電池,看看國內氫燃料電池處於什麼階段,又如何把握相關投資機會。國務院辦公廳又雙叒叕提及到氫燃料電池發展規劃,在政策助攻下氫燃料電池有望複製鋰電行情嗎?相關投資機會在哪?
  • 乘坐大通FCV80氫燃料電池車是怎樣的體驗?
    所以,國內的氫燃料電池汽車不再是紙上談兵,未來發展很可能會比我們想像中要快。■ 大通FCV80氫燃料電池車的工作原理大致工作原理很好理解,氫氣反應堆生成電,通過電力直接驅動車輛此次我們只進行了該車的試乘體驗,如果不告訴我FCV80是氫燃料電池車,我會誤以為這是一臺電動車,因為乘坐起來跟電動車完全沒有區別,本質上也確實就是電力驅動,氫燃料默默的發著電供給電機。
  • 新能源氫燃料電池產業鏈
    該項目將依託阜新豐富的風光資源,在開發建設風電和光伏電站的同時,利用可再生能源電解水制氫、開發有機液態儲氫運氫、氫燃料電池系統及核心原材料生產等全產業鏈業務。3、國電投氫能公司與吉電股份籤署戰略合作框架協議12月22日,國電投氫能公司與吉電股份(000875.SZ)籤署戰略合作框架協議。
  • 氫燃料電池原理
    導讀:氫燃料電池、氫氧燃料電池,傻傻分不清楚。。。讓小編來告訴你吧,不要分清楚了,氫燃料電池就是氫氧燃料電池,只是氫燃料電池並沒有表明其陽極燃料是什麼,接下來就跟小編一起來了解一下氫。
  • 氫燃料電池汽車產業深度研究
    這種電化學產電的反應中沒有活動部件的參與,完全靜態就可以產生電能,所以燃料電池從原理上具有非常高的效率、無噪音、無汙染等優點,也使燃料電池汽車成為了真正意義上的清潔能源汽車。4.2 燃料電池核心技術產業鏈與領先企業產業鏈環節方面,氫燃料電池上遊包含電池組件和氫能兩大類,電池組件包括燃料電池電堆、空壓機、水泵、氫泵、儲氫器、加溼器等,其中電堆又包含為雙極板、電解質、催化劑、氣體擴散層。產業鏈中遊是燃料電池系統的組裝部分。
  • 求知:氫燃料電池有沒有投資機會?
    其中,再次提及要突破氫燃料電池汽車應用支撐技術等瓶頸,和「有序推進氫燃料供給體系建設」。這一規劃,被視為氫燃料電池的重大利好。 今天我們和投資達人聊一聊國內氫燃料電池,看看國內氫燃料電池處於什麼階段,又如何把握相關投資機會。
  • 唯一的排放是水 詳解豐田燃料電池技術
    原標題:唯一的排放是水 詳解豐田燃料電池技術   前不久豐田正式發售了燃料電池汽車Mirai(譯名:未來),直接與純電動車進行競爭。「燃料電池」這四個字想必大家或多或少都聽說過,因為這是全世界科學家研究了數十年的技術,始終沒有取得重大的技術突破,至少是沒有誰能夠拿得出成本適合消費級市場的成熟技術。
  • 氫燃料電池汽車前景起爭議
    清華大學車輛與運載學院教授宋健日前表示,氫燃料電池汽車整車製造成本高,氫的製取、運輸和儲存成本也偏高,氫燃料電池汽車產業發展前景還有待觀察。同時,國際上也有專家對氫燃料電池汽車產業前景持謹慎態度。  那麼,氫燃料電池汽車產業未來發展趨勢究竟如何?
  • 氫燃料電池構造_氫燃料電池的分類
    氫燃料電池構造   氫燃料電池的主要結構包括電極、隔膜與集電器等。電極和一般電池一樣,也分為陽極和陰級。隔膜的主要作用是把氧化劑和還原劑隔開。集電器主要起到收集電流和疏導反應氣體等作用。   氫燃料電池發電原理:氫燃料電池發電時,電池陽極上的氫會分解出電子和質子,質子會穿過隔膜達到陰極,而電子則在外部電路運行,從而產生電能。在陰極氫和氧會生成水。而只要有持續的氫氣和氧氣供應,並將反應生成的水排出去,燃料電池就能夠持續提供電能。
  • 氫燃料電池雙極板雷射焊接解決方案
    氫燃料汽車是我國新能源汽車發展的主要技術路徑之一。它在一定程度上,避免了純電車的充電短板,成為與鋰電池汽車互補的產業方向,更因其續航力強、噪音低、零排放等優勢,被認為是新能源汽車發展的「終極目標」。氫燃料汽車主要由燃料電池系統(包含燃料電池反應堆、空氣壓縮機等)、輔助動力電池、儲氫裝置、驅動電機、動力控制單元構成。
  • 氫燃料電池的發展現狀和前景
    目前氫燃料電池及氫燃料電池汽車的研發與商業化應用在日本、美國、歐洲迅速發展,在制氫、儲氫、加氫等環節持續創新。   1、美國氫能與燃料電池發展現狀   美國氫能的生產和儲運有Air Products、Praxair等世界先進的氣體公司,並且有技術領先的質子膜純水電解制氫公司,同時還掌握著液氫儲氣罐、儲氫罐等核心技術。