英国首相里希·苏纳克(Rishi Sunak)最近宣布,"每60秒就有一辆新的电动汽车在英国注册",同时他概述了政府决定将禁止销售新的汽油和柴油汽车的禁令推迟到2035年。按照目前的速度,每年只有不到五十万辆汽车注册,人们已经提出了一个问题"现净零排放的过程中,哪种电动机的动力源将是最佳选择,电池还是氢燃料电池?"

 

考虑电池和燃料电池动力汽车之间的优缺点。从有利的方面看,它们都非常环保,运行成本比化石燃料品种便宜,需要更少的维护,而且其中些速度非常快。不利的一面是电池续航里程有限,电池寿命问题和成本问题,充电时间长,当前不可持续的充电发电以及与电池生产相关的工艺和材料对环境的问题。

 

因此,考虑到所有因素,电池选项存在问题需要克服,这种情况因向汽车添加氢气的过程而进一步复杂化。

 

首先,这些技术都不是新的,位于拉夫堡的Intelligent Energy的首席研究工程师Oliver Jackson说:"该公司是英国领先的氢燃料电池技术开发商。"

 

"我们公认的第一个气燃料电池是由威尔土人威廉·格罗夫(William Grove)1838年发明的,而现代电池则由亚历山德罗·沃尔特(Alessandro Volta)在大约四十二年前发明。"奥利弗继续说道:"这两种技术都在车载动力装置方面争夺上风,直到内燃机被证明使用起来更方便,并且在接下来的140年左右的时间里铸造了模具"。

 

燃料电池本身的工作方式与电池类似,但它们不会耗尽或需要充电,只要供应氢气,它们就会发电。它们由两个电极组成,一个负极(或阳极)和一个正极(或阴极),夹在电解质周围。

 

燃料(如氢气)被送入阳极,环境空气被送入阴极。在氢燃料电池中,阳极处的催化剂将氢分子分离成质子和电子,质子和电子以不同的路径到达阴极。电子通过外部电路,产生电流,而质子则通过电解质迁移到阴极。阴极的催化剂将质子与氧气和电子结合,产生水蒸气和热量。

 

"一个本质上简单的系统,但效率很高,当然排气管非常环保,可以说只产生水蒸气,并且不依赖国家电网的电力"奥利弗继续说道。

 

该技术有泛的用途,例如航空航天业,其终目标是用电动替代品取代化石燃料动力喷气发动机,现在变得越来越现实。

 

Intelligent Energy于2001年从拉夫堡大学衍生出来,第一个燃料电池项目于1988年开始。22年后,在与铃木、空客、波音以及后来的宝马等公司合作后,该公司现在拥有 250 名员工,并在全球拥有合作伙伴和客户。

 

在过去的35年左右的时间里,这项技术已经取得了长足的进步。我们与全球主要公司的合作对此做出了重要贡献,这些市场力量正在继续推动事情向前发展。实现净零排放的需求显然是主要考虑因素,以及降低成本,但要实现这一目标,我们需要生产更轻、更便宜、更高效的燃料电池,以帮助实现这些目标—这是我们现在面临的最大挑战。

 

这也使得材料测试处于研发的最前沿,因为如果经过严格和广泛的测试后,发现更轻或更便宜的材料同样有效,那么这种节省可以纳入底线,创造一个更具成本效益、更可行的选择

 

我们自己的内部研究团队正在使用TiniusOlsen设备来测试材料的机械性能:抗拉、抗压和弯曲强度、刚度等。例如,当我们为航空和无人机应用开发轻量化系统时,我们会测试更道和更低密度的材料,以确保它们足够坚固耐用,以满足其预期用途。

 

测试实验室还用于测试其他领域,例如电阻和涂层测试。另一个关键领域是材料的传输特性,例如我们用于气体扩散的碳纸。

 

对于所有这些特性,我们需要施加一系列力,看看它们将如何响应压力的变化。

 

还有垫圈和密封件之类的东西,我们对它们进行了相当多的测试,并支持整个企业的其他部门,例如机械设计团队,他们需要测试新的设计和原型。我们的建模团队、质量和生产团队使用材料属性数据进行测试、产品批次可变性和缺陷分析等工作。

 

总而言之,我们获得的 Tinius Olsen 设备和支持是我们工作的基础,因此您可以说他们处于这些开发的最前沿,对所使用的材料和成品充满信心。

 

智能能源并没有因为净零排放期限的变化而分心,而是继续快速开发氢燃料电池技术,随着宝马和丰田等主要汽车制造商积极生产自己的氢动力汽车,IE的工作很可能看到这项技术与目前的电池供电选项竞争,甚至取而代之。

 

不管里希·苏纳克 (Rishi sunak)是否宣布2035年的计划,我们都将全力以赴

来源:Tinius Olsen通过氢燃料电池技术帮助推动汽车可持续发展 - FuelCellsWorks

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作者 808, ab