氢燃料电池:“终极新能源动力解决方案”

近日,从首届上海氢能与燃料电池交通应用大会上获悉,氢燃料电池车将于明年在上海投入公共服务领域使用。而在不久前,长城汽车和宝马汽车达成战略合作,双方将共同投资研发氢燃料电池技术。氢燃料电池具有零排放、零污染的特性,被业界认为是未来清洁环保的理想技术,是“终极新能源动力解决方案”。

1.jpg

 

动力锂电池存在污染隐患

众所周知,目前国内动力电池的主流方向还是以锂电池为主。从电池企业供应的电池类型来看,三元锂电池和磷酸铁锂电池目前占据主导地位。我们了解到,2018 年 3 月锂电装机量前 20 名电池供应企业中,供应 NCM 三元电池的有 17 家,供应磷酸铁锂电池的有 8 家。

锂电池具有电压高、重量轻、能量密度高、使用寿命长等诸多优点,但是如果使用或者回收不当,锂电池中的正极材料会造成重金属污染,其电解质具有相当大的腐蚀性和化学毒性,电池如果爆炸燃烧还会产生有毒的化学气体。无论是一次性锂电池还是二次锂电池,均含有多种金属以及电解液等有机溶剂,电池循环过程如果损坏还会产生副产物,都会对环境造成污染。

而且锂电池在退役后,仍然具有 300-1000V 不等的高压,如果在拆解、回收的过程中操作不当,还可能会发生起火爆炸等问题。国家新能源汽车技术创新工程专家组组长王秉刚表示,与相对环保的生产环节不同,后期回收“一旦处理不好,有可能是一场新的环保灾难” 。尽管国内已开始重视拆解回收,但绿色环保的拆解回收仍然任重道远。

动力锂电池将迎来“退役潮”

据了解,2017 年我国新能源纯电动汽车销售 65.2 万辆,同比增长 59.6%。电动汽车销量爆发的同时推动锂电池用量大幅提升,2017 年我国锂电池市场规模达到 1350 亿元。

自从 2013 年新能源车开始大批量进入市场以来,动力锂电池即将进入报废的临界点。动力锂电池作为新能源汽车重要的核心部件,其设计使用寿命只有 5-8 年。因此,2018 年被业界认为是动力锂电池退役潮的元年,动力锂电池面临的退役回收量将达 6.39 万吨,同比增长 129.99%。

据国家规划,到 2020 年我国新能源汽车市场存量将超过 500 万辆,届时市场流通的动力锂电池总量将达到 67 万吨,累计退役量将超过 24.8 万吨,这些废旧锂电池如果回收和再利用不当,将会造成非常大的环保和生态压力。

氢燃料电池已处清洁能源风口

氢燃料电池是氢氧混合燃料电池,它和传统的锂电等化学电池迥然不同。它是将氢和氧两种元素分别置于阳极和阴极的两端,氢质子穿过质子交换膜的孔隙和氧分子结合发生氧化还原反应,而没有穿过孔隙被阻隔在膜外的电子则需要绕过电极板两端,整个过程不经过热能转换就能直接产生电流,不仅转化效率高而且没有噪音,产生的反应物只有水和热,对环境几乎没有影响。

中国科学技术协会主席、国家科技部原部长万钢曾表示,“氢能燃料电池目前在寿命、可靠性、使用性能上基本达到车辆使用要求,中国已初步掌握了相关核心技术,基本建立了具有自主知识产权的燃料电池汽车动力系统技术平台。在未来车用能源中,氢燃料与电力将并存互补,共同支撑新能源汽车产业发展。”

制造锂电池所要用到的锂、钴、镍、锰等元素都属于非可再生资源,且在我国存在储量少或者品质不高等问题。而我国氢元素储量极为丰富,几乎是取之不尽,用之不竭。电池中国网认为,在锂电池遭遇技术瓶颈,石墨烯电池技术止步不前,环境问题日益凸显的严峻背景下,氢燃料电池已处在清洁能源的风口,将为动力电池业发展带来新的曙光。

ADI 技术视频more

LT3094: 在 1MHz 具 0.8μV<sub>RMS</sub> 噪声的负 LDO

LT3094: 在 1MHz 具 0.8μVRMS 噪声的负 LDO

LT3094 是一款高性能低压差负线性稳压器,其具有 ADI 的超低噪声和超高 PSRR 架构,适合为噪声敏感型应用供电。该器件可通过并联以增加输出电流和在 PCB 上散播热量。

观看此技术视频
LTM8002:高效率、超低 EMI 降压型电源 μModule

LTM8002:高效率、超低 EMI 降压型电源 μModule

LTM8002 是一款 40VIN、2.5A 降压型μModule® 稳压器。它内置了开关控制器、电源开关、电感器和所有的支持性组件。该器件支持 3.4V 至 40V 的输入电压范围,和 0.97V 至 18V 的输出电压。

观看此技术视频
具电源系统管理功能的超薄型 μModule 稳压器

具电源系统管理功能的超薄型 μModule 稳压器

LTM4686 是一款双通道 10A 或单通道 20A 超薄型降压 μModule 稳压器。该器件1.82mm 的高度使之可放置到非常靠近负载 (FPGA 或 ASIC) 的地方,从而共用一个散热器。其 PMBus 接口使用户能改变主要的电源参数。

观看此技术视频

电源管理杂志more

Journal of Power Management (2018 年 8 月刊) 英文版

Journal of Power Management (2018 年 8 月刊) 英文版

Journal of Power Management (2018 年 4 月刊) 英文版

Journal of Power Management (2018 年 4 月刊) 英文版

Journal of Power Management (2018 年 1 月刊) 英文版

Journal of Power Management (2018 年 1 月刊) 英文版

关闭ADI官方微信二维码