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燃料動(dòng)力電池的優(yōu)勢(shì)和不足分別有什么?

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:742次  |  2021年03月11日  

優(yōu)勢(shì)


1.當(dāng)邊界是地球上的人類社會(huì)時(shí),關(guān)于未來(lái)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的意義,燃料動(dòng)力電池>鋰離子電池:在化石能占絕絕大部分一次能源份額的一二百年內(nèi),如何提高從化石能到消費(fèi)終端有用功的效率,以及如何屏蔽特定的有用功形式與一次能源結(jié)構(gòu)的確定對(duì)應(yīng),關(guān)鍵是能量轉(zhuǎn)化裝置(人們?nèi)菀最惐鹊焦I(yè)革命的蒸汽機(jī)的意義)的變革,而儲(chǔ)能裝置的用途往往是優(yōu)化能量利用的效率。


2.當(dāng)邊界是運(yùn)載工具特別是地面的汽車時(shí),燃料動(dòng)力電池驅(qū)動(dòng)比鋰離子電池驅(qū)動(dòng)更可能成為類似今天的汽車業(yè)態(tài):3分鐘以內(nèi)能量恢復(fù),續(xù)駛里程超過(guò)400公里。化學(xué)反應(yīng)要氧化劑、還原劑(俗稱燃料)和反應(yīng)場(chǎng)所,燃料動(dòng)力電池汽車只要攜帶兩樣:燃料和反應(yīng)場(chǎng)所燃料動(dòng)力電池;而鋰離子電池汽車則需三樣都帶,又鋰離子電池中氧化劑、還原劑存放距離很近(當(dāng)前是靠百微米厚的隔膜)即使不工作也有自放電,再鋰離子電池為達(dá)成壽命循環(huán)往往淺充淺放,即不能每個(gè)循環(huán)都像傳統(tǒng)汽車那樣將油用干、將油加滿,故此真實(shí)使用時(shí)理論的續(xù)駛里程還要減半。這就是現(xiàn)在的燃料動(dòng)力電池汽車有效續(xù)駛里程可達(dá)到600公里以上,而鋰離子電池汽車有效續(xù)駛里程一般地小于100。燃料動(dòng)力電池汽車類似天然氣內(nèi)燃機(jī)汽車,反應(yīng)場(chǎng)所和燃料可以物理隔離,燃料加注實(shí)際是物理過(guò)程,要多快可以多快只要經(jīng)濟(jì)上覺(jué)得上算,而鋰離子電池汽車能量恢復(fù)是充電過(guò)程,即電解反應(yīng),要控制要不然就會(huì)有副反應(yīng)發(fā)生,其燃料加注速度受到技術(shù)進(jìn)展程度的制約。


不足


1.當(dāng)邊界是便攜電子設(shè)備時(shí),燃料動(dòng)力電池由于氧化劑、還原劑、反應(yīng)場(chǎng)所分離,其系統(tǒng)集成簡(jiǎn)化的難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于已經(jīng)充分集成的鋰離子電池或者其他種類二次電池;


2.當(dāng)邊界是電網(wǎng)不間斷備份時(shí),2ns的電子設(shè)備要求,燃料動(dòng)力電池要把分離在外的氧化劑和還原劑送到電池內(nèi)幾乎是不可能達(dá)成的;


產(chǎn)業(yè)化程度:燃料動(dòng)力電池現(xiàn)在沒(méi)有產(chǎn)品制造業(yè);而鋰離子電池針對(duì)便攜電子設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)電源已經(jīng)形成了批量制造業(yè)。但針對(duì)汽車,兩者都沒(méi)有形成產(chǎn)品制造業(yè),共同的技術(shù)難點(diǎn)在于電化學(xué)反應(yīng)如何適應(yīng)電機(jī)的感性負(fù)載大動(dòng)態(tài)需求。


容易被蠱惑的說(shuō)法:鋰離子電池汽車因?yàn)楝F(xiàn)在已經(jīng)存在鋰離子電池工業(yè),會(huì)比燃料動(dòng)力電池汽車更容易取代內(nèi)燃機(jī)汽車的歷史地位。道理上的謬誤:產(chǎn)品開(kāi)發(fā)是從客戶需求出發(fā)的,沒(méi)聽(tīng)說(shuō)割草機(jī)用的內(nèi)燃機(jī)通過(guò)升級(jí)改造就能成就汽車內(nèi)燃機(jī)的;相關(guān)經(jīng)驗(yàn)上的認(rèn)知:蓄電池汽車,從1900年開(kāi)始,鋰離子電池已經(jīng)是第四次浪潮了,好像還是不會(huì)成功在這個(gè)10年,這是件很難的事情。


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