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新能源電動(dòng)汽車趨勢(shì)：鋁燃料電池的應(yīng)用（一）

發(fā)布時(shí)間：2017-12-05 15:05:17 作者：錦鋁金屬 瀏覽次數(shù)：

鋁電池雖研究較多，但卻沒有一種能真正實(shí)現(xiàn)工業(yè)產(chǎn)業(yè)化，究其原因有三點(diǎn)
(1)鋁容易形成致密的氧化膜，使鋁電極電位迅速下降；
(2)鋁較活潑且是兩性元素，容易與介質(zhì)發(fā)生嚴(yán)重析氫反應(yīng)；
(3)堿性介質(zhì)中，鋁陽極成流反應(yīng)和腐蝕反應(yīng)產(chǎn)物均為AI(OH)3，不但降低電解質(zhì)電導(dǎo)率而且增加鋁陽極極化，使得鋁電池性能惡化，生成的膠狀A(yù)I(OH)3在無催化劑條件下很難轉(zhuǎn)化為可溶于水的AI(OH)4-。
 
鋁燃料電池
當(dāng)前解決上述問題一般從以下三點(diǎn)出發(fā)：
(1)從鋁合金本身出發(fā)，添加合金元素如In，Mn，Mg，Zn，Ga，Sn，T1等，改善鋁合金陽極性能，使得鋁在反應(yīng)介質(zhì)中得到活化；
(2)從反應(yīng)介質(zhì)出發(fā)，在反應(yīng)介質(zhì)中加入可降低鋁陽極析氫速率的添加劑；
(3)從電池體結(jié)構(gòu)出發(fā)，改善電池透氣和排液結(jié)構(gòu)，或設(shè)計(jì)為電解質(zhì)循環(huán)結(jié)構(gòu)。

車輛牽引動(dòng)力
　　
　　鋁燃料電池可分為功率型的與容量型的，前者適用于牽引動(dòng)力，應(yīng)用于車輛、航空航天器、航船等范疇；后者主要適用于UPS（不連續(xù)電源），應(yīng)用于通訊基站、挪動(dòng)式充電樁、智能微電網(wǎng)等，以及應(yīng)急電源、備用電源、信號(hào)電源、便攜電源等。鋁燃料電池可設(shè)計(jì)成儲(chǔ)藏電池，運(yùn)用行進(jìn)行活化，運(yùn)用期滿后，可經(jīng)過移去耗費(fèi)的鋁陽極，換上新的鋁陽極，此過程稱為機(jī)械再充，鋁陽極被稱為可改換極。機(jī)械可再充鋁燃料電池已用于取代因質(zhì)量和噪聲限制而不合適某些方面應(yīng)用的柴油和汽油發(fā)起機(jī)，且應(yīng)用潛力宏大。下面引見一些在車輛范疇，東深新能源科技有限公司的鋁燃料電池系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例。
　　
E2 RPS電電并行充供電系統(tǒng)
　　
　　此系統(tǒng)已在國內(nèi)某品牌SUV（sport utility vehicle，多用處跑車）得到應(yīng)用，在規(guī)范馬路上試跑了1008km。乘人車不同行駛速度下續(xù)航1000km并行計(jì)劃配置數(shù)據(jù)，對(duì)裝有純鋰離子電池與E2 RPS鋁燃料電池的某型乘人車停止上路試跑，它們的并行計(jì)劃配置數(shù)據(jù)比照見表2，由表中的數(shù)據(jù)比照可見，鋁燃料電池的各項(xiàng)指標(biāo)明顯優(yōu)于純鋰電池的。
       
       特斯拉汽車公司消費(fèi)的鋁燃料電動(dòng)汽車每行駛400km~600km放出一次氫氧化鋁Al（OH3），行駛1600km~3100km（約3個(gè)月）添加或換一次鋁燃料。
 
新能源汽車鋁燃料電池
　　
汽車動(dòng)力指標(biāo)比較
　　
　　對(duì)鋰離子電池、氫燃料電池、鋁燃料電池、汽油作為汽車動(dòng)力源時(shí)的各項(xiàng)指標(biāo)作了比較，鋁燃料電池優(yōu)勢(shì)極為明顯，而從久遠(yuǎn)來看尤為突出。2016年，中國科學(xué)院寧波資料研討所研制出石墨稀陰極千瓦級(jí)鋁燃料電池，其性能得到更大全面提升。鋁燃料電池除可全面普遍用作乘人小車、公共汽車、冷藏車等的牽引動(dòng)力外，在中國還已用作全鋁純電物流車的動(dòng)力。中通客車公司自主研發(fā)作產(chǎn)的全鋁廂式純電物流車LCK5045XXYEV6已于2017年5月底在中通公司“輕舟”消費(fèi)基地正式下線。該車是中通客車公司特地面向城市物盛行業(yè)打造的一款新一代純電動(dòng)物流車，車身長(zhǎng)6m、整備質(zhì)量2.9噸，大總質(zhì)量4.5噸，裝載空間13.5m3，耗電量低，僅0.25kWh/km。
　　
小飛機(jī)及艦船驅(qū)動(dòng)
　　
　　鋁燃料電池除能夠普遍應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)各種汽車外，還能夠驅(qū)動(dòng)艦船與用作AIP系統(tǒng)（自動(dòng)圖象處置系統(tǒng)），以及用作小飛機(jī)的動(dòng)力源。國內(nèi)一企業(yè)的雙人座輕型電動(dòng)飛機(jī)用鋁燃料電池驅(qū)動(dòng)，該機(jī)翼展14.5m，機(jī)長(zhǎng)6.6m，大起飛質(zhì)量500kg，大載荷230kg，大飛行速度160km/h，目的飛行時(shí)間≥2h，而眼下全世界長(zhǎng)飛行時(shí)間的電動(dòng)飛機(jī)為45min。

 

本文標(biāo)簽：鋁燃料電池 新能源 汽車動(dòng)力 鋁電池 AIP系統(tǒng) 電動(dòng)物流車

公眾號(hào)：錦鋁金屬