什么是氫燃料電池
氫燃料電池是將氫氣和氧氣的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電裝置。其基本原理是電解水的逆反應(yīng),把氫和氧分別供給陽(yáng)極和陰極,氫通過(guò)陽(yáng)極向外擴(kuò)散和電解質(zhì)發(fā)生反應(yīng)后,放出電子通過(guò)外部的負(fù)載到達(dá)陰極。
氫燃料電池壽命
不同于傳統(tǒng)蓄電池以?xún)?chǔ)能的方式提供電能,氫燃料電池是通過(guò)氫氣和氧氣間的電化學(xué)反應(yīng),將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽灰邆涑渥愕臍錃庠春脱鯕庠矗諝庠矗?,這個(gè)轉(zhuǎn)化過(guò)程可以一直持續(xù)下去,達(dá)到零污染排放,是一種高效、安全、清潔、靈活的新型發(fā)電技術(shù)。目前,氫燃料電池廣泛應(yīng)用于大巴、物流卡車(chē)、應(yīng)急電站、醫(yī)療、旅游等領(lǐng)域,市場(chǎng)前景十分廣闊。
目前,采用國(guó)內(nèi)技術(shù)生產(chǎn)的氫燃料電池壽命普遍只有約2000小時(shí)、效率只有40%,而雪人公司新研發(fā)的電池壽命已超過(guò)1萬(wàn)小時(shí),是前者的5倍。
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氫燃料電池安全嗎
氫燃料電池并非鋰電池,其技術(shù)門(mén)檻之高并非鋰電池所能比,由于普及程度不高,公眾對(duì)氫燃料電池的了解少,對(duì)氫燃料電池車(chē)的安全尚有疑慮。
氫氣是易燃易爆品,它的可燃范圍是4~75vol%,爆炸范圍是18~59%vol,無(wú)色無(wú)味,人們憑感官無(wú)法對(duì)氫氣的泄漏有所警覺(jué),這或許就是人們對(duì)其有戒備心理的一個(gè)重要原因。其實(shí)氫氣并非不可捉摸,它的安全風(fēng)險(xiǎn)是可控的。
氫氣是最輕的氣體,在空氣中擴(kuò)散速度快。據(jù)中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院十五所研究員、航天新長(zhǎng)征電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)有限公司首席專(zhuān)家靳殷實(shí)介紹,氫氣向上擴(kuò)散速度幾乎可達(dá)到20m/s,是氮?dú)獾?倍,天然氣的6倍。因此,除非受到屋頂、通風(fēng)差的屋子或其他充有上升氣體的場(chǎng)所限制,氫氣的特性會(huì)防止它聚集在泄漏處周?chē)?/p>
靳殷實(shí)表示,氫氣在室內(nèi)發(fā)生泄漏會(huì)暫時(shí)聚集在天花板處,最終將轉(zhuǎn)移到角落,因此,工業(yè)領(lǐng)域通常使用氫氣感測(cè)器來(lái)檢測(cè)氫氣泄漏。幾十年來(lái),氫氣感測(cè)器保持了極高的安全記錄。
在開(kāi)放空間,氫氣的擴(kuò)散系數(shù)是汽油的12倍,從危險(xiǎn)程度上看,汽油的爆炸能量是相同體積氫氣的22倍,在發(fā)生爆炸時(shí),由于氫氣密度遠(yuǎn)低于空氣,爆炸會(huì)發(fā)生在氣源上方,而汽油的爆炸則發(fā)生在燃料周?chē)?,汽油的危險(xiǎn)程度遠(yuǎn)甚于氫氣。
關(guān)于人們對(duì)氫燃料電池車(chē)安全問(wèn)題的疑慮,中國(guó)工程院院士衣寶廉解讀為,人們已經(jīng)習(xí)慣于汽油作為燃料,對(duì)氫氣這種燃料缺乏了解,如果采取必要的措施,氫氣的安全是可以保障的。