Maanteetranspordi saastevaba lahenduse väljatöötamise analüüs – kütuse dünaamilise liitiumaku arendusanalüüs

Awdur: Iflowpower - Proveedor de centrales eléctricas portátiles

Ühiskonna kiire arenguga areneb kiiresti ka meie kütusevõimsusega liitiumaku. Nii et saate aru kütusel töötava liitiumaku üksikasjalikust teabest? Järgmisena laske Xiaobianil kõigil teadmistest rohkem teada saada. Kütuseenergia aku on energia muundamise seade.

Erinevalt energiasalvestusseadmetest, nagu liitiumioonakud, saab kütusel töötavat akut elektrokeemilise reaktsiooni abil otse elektrienergiaks muuta. Teisest küljest laetakse liitiumioonakut pikka aega energia salvestamiseks ja tühjenemiseks, et sõita sõidu ajal. Seetõttu sõltub akusõiduki akusõiduk sõidukil olevast kütusekogusest, st sama palju kui tavalisel diiselsõidukil, kui palju vesinikku vesinikus saab säilitada.

Tavaliste kütuste hulka kuuluvad lisaks vesinikule ka metanool, vesinik, süsivesinikud ja süsinikmonooksiid. Oksüdandid on tavaliselt hapnik või õhk. Levinud elektrolüüdid hõlmavad fosforhapet, kaaliumhüdroksiidi, sulakarbonaati ja ioonivahetusmembraani.

Kütuseenergia aku on elektritootmisseade, mis muudab kütuses ja oksüdeerijas sisalduva keemilise energia elektrienergiaks. Erinevalt traditsioonilistest sisepõlemismootoritest ei vabane kütuses sisalduv keemiline energia põlemisel elektrokeemilise reaktsiooni teel, vaid elektrokeemilise reaktsiooni teel, millel on kõrge kasutegur ja nullheitmed. Lisaks on kütuseakusõidukil väike akupakett kütuseakust järelejäänud elektrienergia ja auto pidurist taastuva energia salvestamiseks ning varustab autot vajadusel kütuseakuga.

Seetõttu on kütusetoitel liitiumaku eelised kaugsõidul võrreldes liitiumioonakuga. Kütusepatarei energiatootmist Carno silmus ei piira. Teoreetiliselt võib elektritootmise efektiivsus ulatuda 85% kuni 90%, kuid töö erinevate polarisatsioonipiirangute tõttu on kütuse jõuelemendi praegune energia muundamise efektiivsus umbes 40% kuni 60%.

Kui elektrivõimsus on saavutatud, võib kütuse kogukasutus olla kuni 80%. Toyota Fuel Power Battery Mirai ülitähtsa väljalaskega 2014. aastal astus ülemaailmne kütuseakutööstus uude ajastusse. Toyota titaanisulamist bipolaarne plaat suurendab kütusepatarei võimsustihedust 3-ni.

1 kW / l ja jõuab 4,0 kW / l. Suurem võimsustihedus muudab virna väiksemaks, kompaktsemaks ja hõlpsamini paigaldatavaks.

Metallplaadi söövitavus toob aga kaasa kõrgemad materjali- ja pinnatöötluskulud. Kuid tehnoloogia küpsemise ja väljundväärtusena on metallist bipolaarsel plaadil kuluruumi suur vähenemine. Kütuseaku tehnoloogia on parim alternatiiv sisepõlemismootori tehnoloogiale, esindades autode tuleviku arengusuunda.

Kui aga arvestada mõningaid piiranguid kütusepatareide arendamisel, leiate, et kütusepatareid on praegu valmis tulevikus turustamiseks. Kõige optimistlikum ennustus on, et vähemalt 15 aastat kaubanduslikku toodangut hakatakse kasutama kütusena töötava akusõidukina, mis kasutab kütusena puhast vesinikku. Isegi kui realiseerite teatud äritegevuse, on see kulukas.

Kui kütuseakut kasutatakse kütusena kütusena, on süsinikdioksiidi heitkogused vähenenud rohkem kui 40% võrreldes termomootori protsessiga, mis on globaalse kasvuhooneefekti vähendamiseks väga oluline. Lisaks, kuna kütusepatarei kütusegaas peab enne reaktsiooni väävlitust eemaldama ja elektrokeemilisel põhimõttel elektrit tootma, ei toimu kõrgel temperatuuril põlemisprotsessi ning seetõttu ei toimu peaaegu üldse lämmastik- ja vääveloksiidide eraldumist, mis vähendab õhusaastet. Katalüsaatoris on plaatina endiselt oluline osa kütusepatarei elektrokeemilise reaktsiooni katalüsaatorist.

Praegu on PT tööstuslik tase ligikaudu 0,5–0,7 g / kW ja Toyota Mirai reaktor on endiselt juhtiv ja PT tarbimine on umbes 0.

3g / kW. Uue plaatinasulamist katalüsaatori ja katalüsaatorikandja väljatöötamisega (nt

, süsiniknanojuhtmed), vähendatakse plaatinasisaldust veelgi ja saavutatakse tagumises diislitöötlemissüsteemis kasutatav plaatina kogus. Statistika järgi lähtub USA energeetikaministeerium (DOE) 2016. aasta materjali maksumusest. Kui kütusepatarei väljundväärtus jõuab 100 000 ühikuni aastas, vähendab umbes 40% elektrokatalüütilise reaktori maksumusest, vähendades seega PT tarbimist, oluliselt reaktori võimsust.

Praegu on tarbesõidukites kasutatav liitiumpatarei grafiitplaadi reaktori jaoks endiselt oluline. Täiustatud tootmisprotsess tagab reaktori töökindluse ja vastupidavuse ning vähendab ka peamasinatehase hankekulusid. Lisaks vähendab kütusetoitega liitiumaku süsteemi modulaarsus suuremahulise tootmise kulusid.

Ülaltoodud on kütusevõimsusega liitiumaku puudutavate teadmiste üksikasjalik analüüs. Peate jätkama sellega seotud kogemuste kogumist praktikas, et saaksite kujundada paremaid tooteid ja paremini areneda meie ühiskonna jaoks.