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固态储氢新突破,氢能发展进入高速轨道。

固态储氢新突破,氢能发展进入高速轨道。

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  • 发布时间:2023-03-17 10:20
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德国弗劳恩霍夫制造技术与材料研究所的研究人员开发了一种看起来像牙膏的糊状物POWERBASE。他们在大约350°C的高温和五到六倍大气压下使氢和镁反应,形成氢化镁。在加入酯和金属盐后,最终合成了一种粘稠的灰色糊状物POWERBASE。

这种材料的主要功能是储存氢气,氢气可以在常温常压下储存。并且可以与水反应释放氢气。它的储氢能力相当强,储氢质量密度远高于700巴的气体高压储存。与锂电池相比,POWERBASE在与当前锂电池相同质量的情况下存储的氢气能量密度是当前锂电池的十倍。

此外,它在250℃的高温下是完全稳定的。根据弗劳恩霍夫研究团队的说法,POWERBASE可以用于大型无人驾驶飞机在户外驱动电器,当然,也可以用作汽车的增程器。是的,POWERBASE是燃料电池汽车的“油箱”。由于其高能量密度,POWERBASE可以提供比汽油更高的续航能力。

更重要的是,该团队解释说,由于这种糊状物是一种可以包装在罐子或盒子里的液体,因此可以用标准灌装线的“相对便宜的设备”灌装,而且储存和运输条件也非常有利。

这是一项非常有趣的技术吗?它看起来很漂亮,但就像电动汽车行业广为人知的固态电池一样,这种固体镁基储氢金属离大规模生产还有很长的路要走。本讲座涉及燃料电池汽车的储氢系统。

燃料电池汽车也需要“油箱”

尽管燃料电池汽车是电动的,没有发动机,只有电动机,但其结构与燃料电池汽车更相似。燃料电池需要氢气来发电,因此它需要一个“燃料箱和一组储氢罐”来向其供应氢气。燃料电池将氢气和内部空气进行电化学反应,产生电能,供电动机驱动车辆。

这种储氢罐与燃料罐的区别在于其高技术含量。正如纯电动汽车饱受锂电池能量密度和充电时间的困扰一样,燃料电池汽车也面临着能量密度的问题。

由于氢气的密度太小,在常温常压下1公斤氢气几乎是11立方米,不可能应用于车辆。因此,必须采用各种技术措施来提高储氢密度。

目前,氢气储存大致可分为三类,第一类是气体高压储存。所使用的储氢瓶主要分为四种类型:纯钢金属瓶(I型)、循环钢衬瓶(II型)、全包铝内衬瓶(III型)和包塑内衬瓶(IV型)。

高压储氢的优点是能耗低、成本低、通货膨胀和通货紧缩快。在室温下,可以通过减压阀直接控制氢气释放速率,以满足车辆在行驶时的不同操作条件。

 

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