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新能源電動汽車趨勢:鋁燃料電池的應用(一)

發布時間:2017-12-05 15:05:17 作者:錦鋁金屬 瀏覽次數:

電池雖研究較多,但卻沒有一種能真正實現工業產業化,究其原因有三點
(1)鋁容易形成致密的氧化膜,使鋁電極電位迅速下降;
(2)鋁較活潑且是兩性元素,容易與介質發生嚴重析氫反應;
(3)堿性介質中,鋁陽極成流反應和腐蝕反應產物均為AI(OH)3,不但降低電解質電導率而且增加鋁陽極極化,使得鋁電池性能惡化,生成的膠狀AI(OH)3在無催化劑條件下很難轉化為可溶于水的AI(OH)4-。
 
鋁燃料電池
當前解決上述問題一般從以下三點出發:
(1)從鋁合金本身出發,添加合金元素如In,Mn,Mg,Zn,Ga,Sn,T1等,改善鋁合金陽極性能,使得鋁在反應介質中得到活化;
(2)從反應介質出發,在反應介質中加入可降低鋁陽極析氫速率的添加劑;
(3)從電池體結構出發,改善電池透氣和排液結構,或設計為電解質循環結構。

車輛牽引動力
  
  鋁燃料電池可分為功率型的與容量型的,前者適用于牽引動力,應用于車輛、航空航天器、航船等范疇;后者主要適用于UPS(不連續電源),應用于通訊基站、挪動式充電樁、智能微電網等,以及應急電源、備用電源、信號電源、便攜電源等。鋁燃料電池可設計成儲藏電池,運用行進行活化,運用期滿后,可經過移去耗費的鋁陽極,換上新的鋁陽極,此過程稱為機械再充,鋁陽極被稱為可改換極。機械可再充鋁燃料電池已用于取代因質量和噪聲限制而不合適某些方面應用的柴油和汽油發起機,且應用潛力宏大。下面引見一些在車輛范疇,東深新能源科技有限公司的鋁燃料電池系統的應用實例。
  
E2 RPS電電并行充供電系統
  
  此系統已在國內某品牌SUV(sport utility vehicle,多用處跑車)得到應用,在規范馬路上試跑了1008km。乘人車不同行駛速度下續航1000km并行計劃配置數據,對裝有純鋰離子電池與E2 RPS鋁燃料電池的某型乘人車停止上路試跑,它們的并行計劃配置數據比照見表2,由表中的數據比照可見,鋁燃料電池的各項指標明顯優于純鋰電池的。
       
       特斯拉汽車公司消費的鋁燃料電動汽車每行駛400km~600km放出一次氫氧化鋁Al(OH3),行駛1600km~3100km(約3個月)添加或換一次鋁燃料。

 
新能源汽車鋁燃料電池
  
汽車動力指標比較
  
  對鋰離子電池、氫燃料電池、鋁燃料電池、汽油作為汽車動力源時的各項指標作了比較,鋁燃料電池優勢極為明顯,而從久遠來看尤為突出。2016年,中國科學院寧波資料研討所研制出石墨稀陰極千瓦級鋁燃料電池,其性能得到更大全面提升。鋁燃料電池除可全面普遍用作乘人小車、公共汽車、冷藏車等的牽引動力外,在中國還已用作全鋁純電物流車的動力。中通客車公司自主研發作產的全鋁廂式純電物流車LCK5045XXYEV6已于2017年5月底在中通公司“輕舟”消費基地正式下線。該車是中通客車公司特地面向城市物盛行業打造的一款新一代純電動物流車,車身長6m、整備質量2.9噸,大總質量4.5噸,裝載空間13.5m3,耗電量低,僅0.25kWh/km。
  
小飛機及艦船驅動
  
  鋁燃料電池除能夠普遍應用于驅動各種汽車外,還能夠驅動艦船與用作AIP系統(自動圖象處置系統),以及用作小飛機的動力源。國內一企業的雙人座輕型電動飛機用鋁燃料電池驅動,該機翼展14.5m,機長6.6m,大起飛質量500kg,大載荷230kg,大飛行速度160km/h,目的飛行時間≥2h,而眼下全世界長飛行時間的電動飛機為45min。

 

本文標簽:鋁燃料電池 新能源 汽車動力 鋁電池 AIP系統 電動物流車

公眾號:錦鋁金屬


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