Analiza rozwoju rozwiązania Zero Emissions Transport Drogowy - Analiza rozwoju dynamicznej baterii litowej Fuel Dynamic

Awdur: Iflowpower - Proveedor de centrales eléctricas portátiles

Wraz z szybkim rozwojem społeczeństwa, nasze baterie litowo-jonowe również rozwijają się bardzo szybko. Więc rozumiesz szczegółowe informacje na temat baterii litowej zasilanej paliwem? Następnie pozwól Xiaobianowi poprowadzić wszystkich do poznania większej wiedzy. Akumulator paliwowy jest urządzeniem przetwarzającym energię.

W przeciwieństwie do urządzeń służących do magazynowania energii, takich jak baterie litowo-jonowe, akumulatory zasilane paliwem można bezpośrednio przekształcić w energię elektryczną poprzez reakcję elektrochemiczną. Z drugiej strony akumulator litowo-jonowy ładuje się przez długi czas, aby magazynować energię, a po rozładowaniu można nim sterować podczas podróży. Dlatego też, pojemność akumulatora pojazdu zależy od ilości paliwa w pojeździe, czyli tak samo jak w przypadku konwencjonalnego silnika Diesla, od tego, ile wodoru można zmagazynować w wodorze.

Oprócz wodoru, powszechnie stosowanymi paliwami są również metanol, wodór, węglowodory i tlenek węgla. Utleniaczami są zazwyczaj tlen i powietrze. Do powszechnie stosowanych elektrolitów należą kwas fosforowy, wodorotlenek potasu, stopiony węglan i membrana jonowymienna.

Akumulator paliwowy to urządzenie wytwarzające energię, które zamienia energię chemiczną zawartą w paliwie i utleniaczu na energię elektryczną. W odróżnieniu od tradycyjnych silników spalinowych, energia chemiczna zawarta w paliwie nie jest uwalniana na skutek reakcji elektrochemicznej podczas spalania, lecz poprzez reakcję elektrochemiczną, która charakteryzuje się wysoką wydajnością i zerową emisją. Ponadto pojazd zasilany akumulatorem paliwowym posiada mały zestaw akumulatorów służący do magazynowania pozostałej energii elektrycznej z akumulatora paliwowego oraz energii odzyskanej z hamowania samochodu, a także do zasilania samochodu energią elektryczną z akumulatora paliwowego, gdy jest to konieczne.

Dlatego akumulator litowo-jonowy zasilany paliwem ma przewagę w kwestii zasięgu w porównaniu do akumulatora litowo-jonowego. Wytwarzanie energii przez akumulator paliwowy nie jest ograniczone pętlą Carno. Teoretycznie sprawność wytwarzania energii elektrycznej może sięgać 85%–90%, lecz ze względu na różne ograniczenia polaryzacji występujące podczas pracy, obecna sprawność konwersji energii ogniwa paliwowego wynosi około 40%–60%.

Jeśli uda się uzyskać energię elektryczną, całkowity wskaźnik wykorzystania paliwa może wynieść nawet 80%. Wraz z premierą akumulatora Toyota Fuel Power Battery Mirai w 2014 r. światowy przemysł akumulatorów paliwowo-energetycznych wkroczył w nową erę. Dwubiegunowa płyta ze stopu tytanu Toyoty zwiększa gęstość mocy akumulatora paliwowo-energetycznego do 3.

1 kW/L i osiągnie 4,0 kW/L. Większa gęstość mocy sprawia, że ​​stos jest mniejszy, bardziej kompaktowy i łatwiejszy w instalacji.

Jednakże korozyjność płyty metalowej wiąże się z większymi kosztami materiałów i obróbki powierzchni. Jednak wraz z dojrzewaniem i wzrostem wartości wyjściowej technologii, metalowa płyta bipolarna charakteryzuje się dużym zmniejszeniem kosztów i przestrzeni. Technologia akumulatorów zasilanych paliwem stałym jest najlepszą alternatywą dla technologii silników spalinowych i stanowi przyszły kierunek rozwoju motoryzacji.

Jeśli jednak weźmiemy pod uwagę pewne ograniczenia w rozwoju akumulatorów zasilanych paliwem stałym, okaże się, że akumulatory zasilane paliwem stałym są obecnie przygotowane do wprowadzenia na rynek w przyszłości. Najbardziej optymistyczna prognoza zakłada, że ​​przez co najmniej 15 lat komercyjna produkcja będzie polegała na zasilaniu pojazdów zasilanych czystym wodorem. Nawet jeśli osiągniesz pewien poziom biznesu, będzie to kosztowne.

Gdy akumulator zasilany paliwem stałym jest wykorzystywany jako paliwo, emisja dwutlenku węgla zostaje zmniejszona o ponad 40% w porównaniu z procesem spalania paliwa w silniku cieplnym, co odgrywa ogromną rolę w ograniczaniu globalnego efektu cieplarnianego. Ponadto, ponieważ gaz paliwowy akumulatora musi ulec odsiarczaniu przed reakcją i wytworzyć energię elektryczną w oparciu o zasadę elektrochemiczną, nie zachodzi proces spalania w wysokiej temperaturze, a co za tym idzie, nie dochodzi niemal do uwalniania tlenków azotu i siarki, co redukuje zanieczyszczenie powietrza. Platyna jest nadal ważnym elementem katalizatora reakcji elektrochemicznej akumulatora paliwowego.

Obecnie poziom przemysłowy PT wynosi około 0,5 ~ 0,7 g/kW, a reaktor Toyota Mirai nadal jest liderem, a zużycie PT wynosi około 0.

3g/kW. Dzięki opracowaniu nowego katalizatora ze stopu platyny i nośnika katalizatora (np.

(nanodruty węglowe), zawartość platyny ulega dalszej redukcji, a ilość platyny wykorzystywana w tylnym układzie przetwarzania oleju napędowego zostaje osiągnięta. Według statystyk Departamentu Energii USA (DOE) koszty materiałów opierają się na danych z 2016 r. Gdy wartość wyjściowa akumulatora paliwowego osiągnie 100 000 jednostek/rok, około 40% kosztów reaktora elektrokatalitycznego, co spowoduje zmniejszenie zużycia PT, co znacznie zmniejszy moc reaktora.

Obecnie akumulator litowo-jonowy zasilany paliwem używanym w pojazdach użytkowych nadal pełni ważną funkcję w reaktorze płytowym grafitowym. Zaawansowany proces produkcyjny gwarantuje niezawodność i trwałość reaktora, a także obniża koszty zakupu głównej fabryki silników. Ponadto modułowość systemu akumulatorów litowo-jonowych pozwala na redukcję kosztów produkcji na dużą skalę.

Powyżej przedstawiono szczegółową analizę wiedzy na temat zasilania paliwem akumulatora litowo-jonowego. Musisz nadal zdobywać doświadczenie praktyczne, aby móc projektować lepsze produkty i lepiej się rozwijać dla naszego społeczeństwa.