动力源革命,电池技术变革蕴含着挑战基因
发布时间:2007/9/7 0:00:00 访问次数:373
虽然大可不必,但你能够想象轿车也可以排放出可食用水吗?
2005年6月,一辆本田汽车在旧金山市政厅广场周边道路上缓缓而行。秉承了本田汽车一贯的优良品质,这辆银色的轿车外形时尚动感,内饰精致,安全性好,驾驶舒适。这辆车的最大的卖点就在于排放出来的“水”干净得可以当食用水喝;
出差在外的你曾为笔记本电脑电池蓄电时间短而烦恼吗?
最理想的状态下,迅驰笔记本电池续航能力为4-5个小时,用完后就必须重新充电。但你或许还不够消息灵通:富士通发布的“FMV-BIBLO MG55E”笔记本可以持续运行8-10个小时;
而你手中赖以和全世界保持沟通的手机也一样动力倍增:芬兰诺基亚在2004年公布了一款面向蓝牙手机的耳机样品,帮助手机使用者连续通话可达十个半小时,待机可达84小时。
这一切改变都源于发生在一个小体积容器上的科技革命——燃料电池。它可以安装在新型的轿车里,高速运行的笔记本电脑里,还可以内置在诺基亚蓝牙手机的耳机里。
动力源革命
早在1839年, WilliamGrove爵士就通过将水的电解过程逆转而发现了燃料电池的原理。20世纪60年代初,由于航天和国防的需要,开发了液氢和液氧的小型燃料电池,应用于空间飞行和潜水艇,1960年“阿波罗”登月飞船使用了燃料电池。近年来,由于一次性能源的匮乏和环境保护的突出,要求开发利用新的清洁再生能源。燃料电池由于具有能量转换效率高、对环境污染小等优点而受到世界各国的普遍重视。
汽车是燃料电池的一个重要应用领域。燃料电池汽车的工作过程不涉及燃烧,无机械损耗,效率高出燃油机近四倍,安全性也比传统的汽车高出许多。由于这种汽车没有传统的发动机、变速箱和机械传动装置,只是在底盘上安装了由氢燃料罐和电池组成的新型驱动装置,购买这种燃料电池汽车实际上就是买个底盘,车主可以换上自己喜欢的外壳,就能组成各种各样的车型,方便得就像换一件外衣一样简单。
就在那辆本田车在旧金山市政厅广场路上缓缓而行的时候,世界规模最大的燃料电池汽车展在美国旧金山市政厅广场开幕,展出了来自世界八大汽车生产厂商研发的23款零污染燃料电池汽车原型,其中多款车型在时速、行驶距离、安全性和舒适性等方面已接近传统汽车。
与此同时,日本最大的手机制造商NEC公司正在研制一种使用甲醇和纳米技术的燃料电池,该公司表示,这种电池的电能储量是普通锂电池的10倍,这意味着使用者在一个月内无需对手机充电,或者持续24小时使用笔记本电脑。一旦手机和笔记本电脑能连续工作如此长的时间 ,那么就算是漫长的旅途,你所熟悉的电子化生活也可以时时与你相伴了。
这些新概念环保车和燃料电池手机的出现与燃料电池技术的突飞猛进密不可分。1859年最早发明实用蓄电池的法国物理学家伯朗台,是无论如何也想不到140多年后的电池存储电能可以达到每克放电近千毫安水平的;更令他想象不到的是,如此之高能的电池技术还是不能满足现在这个时代电子设备的耗电需要。因为随着全球经济快速发展,以及手机、笔记本电脑、数码相机、摄像机、汽车等产品对新型、高效、环保能源材料的强劲需求,传统的电池早已成为发展的障碍。
燃料电池与普通电池的最大不同在于,普通电池将化学能储存在电池内部的化学物质中,当电池工作时,这些有限的物质发生反应,将储存的化学能转变成电能,直至这些化学物质全部发生反应,因此普通电池是一个有限的电能输出和储存装置。
而燃料电池是一种开放式的设备。燃料电池中所需参与反应的化学物质氢和氧,分别由燃料电池外部的单独储存系统提供,因而只要能保证氢氧反应物(燃料)的供给,燃料电池就可以连续不断地产生电能。
美国斯坦福大学环境系副教授马克·雅各布森等人在《自然》杂志上撰文:如果把美国现在的机动车全部换成氢燃料电池车,将从环境和健康两个方面改善人们的生活质量,可减少污染致死的人数,并节约全社会的健康开支和消费者的支出。
因此,有人将燃料电池与引起两次工业革命的伟大发明蒸汽机和内燃机相媲美,认为其对解决“能源短缺”和“环境污染”这两大世界难题具有重要意义,是具有能源革命意义的新一代能源动力系统。美国矿物能源部长助理克·西格尔说:“燃料电池技术在21世纪上半叶在技术上的冲击影响,会类似于20世纪上半叶内燃机所起的作用。”
日本首相小泉纯一郎也曾经形象地比喻:“燃料电池使我们找到了打开氢能源时代大门的钥匙。”小泉在自己的新居安装了一套家用燃料电池发电系统。
商业化前夜
近年来,随着燃料电池关键技术的突破、成本的降低,这种没有污染、安静、高效、符合当今环保趋势的新型发电方式引得众多国际著名的石油公司、电力公司和汽车公司和手机制造商纷纷加入燃料电池技术的研究和产品开发的行列,期望在燃料电
虽然大可不必,但你能够想象轿车也可以排放出可食用水吗?
2005年6月,一辆本田汽车在旧金山市政厅广场周边道路上缓缓而行。秉承了本田汽车一贯的优良品质,这辆银色的轿车外形时尚动感,内饰精致,安全性好,驾驶舒适。这辆车的最大的卖点就在于排放出来的“水”干净得可以当食用水喝;
出差在外的你曾为笔记本电脑电池蓄电时间短而烦恼吗?
最理想的状态下,迅驰笔记本电池续航能力为4-5个小时,用完后就必须重新充电。但你或许还不够消息灵通:富士通发布的“FMV-BIBLO MG55E”笔记本可以持续运行8-10个小时;
而你手中赖以和全世界保持沟通的手机也一样动力倍增:芬兰诺基亚在2004年公布了一款面向蓝牙手机的耳机样品,帮助手机使用者连续通话可达十个半小时,待机可达84小时。
这一切改变都源于发生在一个小体积容器上的科技革命——燃料电池。它可以安装在新型的轿车里,高速运行的笔记本电脑里,还可以内置在诺基亚蓝牙手机的耳机里。
动力源革命
早在1839年, WilliamGrove爵士就通过将水的电解过程逆转而发现了燃料电池的原理。20世纪60年代初,由于航天和国防的需要,开发了液氢和液氧的小型燃料电池,应用于空间飞行和潜水艇,1960年“阿波罗”登月飞船使用了燃料电池。近年来,由于一次性能源的匮乏和环境保护的突出,要求开发利用新的清洁再生能源。燃料电池由于具有能量转换效率高、对环境污染小等优点而受到世界各国的普遍重视。
汽车是燃料电池的一个重要应用领域。燃料电池汽车的工作过程不涉及燃烧,无机械损耗,效率高出燃油机近四倍,安全性也比传统的汽车高出许多。由于这种汽车没有传统的发动机、变速箱和机械传动装置,只是在底盘上安装了由氢燃料罐和电池组成的新型驱动装置,购买这种燃料电池汽车实际上就是买个底盘,车主可以换上自己喜欢的外壳,就能组成各种各样的车型,方便得就像换一件外衣一样简单。
就在那辆本田车在旧金山市政厅广场路上缓缓而行的时候,世界规模最大的燃料电池汽车展在美国旧金山市政厅广场开幕,展出了来自世界八大汽车生产厂商研发的23款零污染燃料电池汽车原型,其中多款车型在时速、行驶距离、安全性和舒适性等方面已接近传统汽车。
与此同时,日本最大的手机制造商NEC公司正在研制一种使用甲醇和纳米技术的燃料电池,该公司表示,这种电池的电能储量是普通锂电池的10倍,这意味着使用者在一个月内无需对手机充电,或者持续24小时使用笔记本电脑。一旦手机和笔记本电脑能连续工作如此长的时间 ,那么就算是漫长的旅途,你所熟悉的电子化生活也可以时时与你相伴了。
这些新概念环保车和燃料电池手机的出现与燃料电池技术的突飞猛进密不可分。1859年最早发明实用蓄电池的法国物理学家伯朗台,是无论如何也想不到140多年后的电池存储电能可以达到每克放电近千毫安水平的;更令他想象不到的是,如此之高能的电池技术还是不能满足现在这个时代电子设备的耗电需要。因为随着全球经济快速发展,以及手机、笔记本电脑、数码相机、摄像机、汽车等产品对新型、高效、环保能源材料的强劲需求,传统的电池早已成为发展的障碍。
燃料电池与普通电池的最大不同在于,普通电池将化学能储存在电池内部的化学物质中,当电池工作时,这些有限的物质发生反应,将储存的化学能转变成电能,直至这些化学物质全部发生反应,因此普通电池是一个有限的电能输出和储存装置。
而燃料电池是一种开放式的设备。燃料电池中所需参与反应的化学物质氢和氧,分别由燃料电池外部的单独储存系统提供,因而只要能保证氢氧反应物(燃料)的供给,燃料电池就可以连续不断地产生电能。
美国斯坦福大学环境系副教授马克·雅各布森等人在《自然》杂志上撰文:如果把美国现在的机动车全部换成氢燃料电池车,将从环境和健康两个方面改善人们的生活质量,可减少污染致死的人数,并节约全社会的健康开支和消费者的支出。
因此,有人将燃料电池与引起两次工业革命的伟大发明蒸汽机和内燃机相媲美,认为其对解决“能源短缺”和“环境污染”这两大世界难题具有重要意义,是具有能源革命意义的新一代能源动力系统。美国矿物能源部长助理克·西格尔说:“燃料电池技术在21世纪上半叶在技术上的冲击影响,会类似于20世纪上半叶内燃机所起的作用。”
日本首相小泉纯一郎也曾经形象地比喻:“燃料电池使我们找到了打开氢能源时代大门的钥匙。”小泉在自己的新居安装了一套家用燃料电池发电系统。
商业化前夜
近年来,随着燃料电池关键技术的突破、成本的降低,这种没有污染、安静、高效、符合当今环保趋势的新型发电方式引得众多国际著名的石油公司、电力公司和汽车公司和手机制造商纷纷加入燃料电池技术的研究和产品开发的行列,期望在燃料电