世界上有很多的意想不到。
比如電解水,可以生產(chǎn)氫氣和氧氣。但反過(guò)來(lái),就沒(méi)幾個(gè)人想到,將氫氣和氧氣“按配方”合成為“水”,會(huì)產(chǎn)生電,后者誕生了氫燃料電池。
無(wú)論是電動(dòng)剃須刀還是特斯拉電動(dòng)汽車,大家都在用鋰離子電池,是因?yàn)殇囯姵鼐邆涓吣芰棵芏龋瑫r(shí)在成本、環(huán)境適應(yīng)性、安全可靠性、循環(huán)壽命方面取得很好平衡。但恐怕沒(méi)人會(huì)把氫燃料電池和iPhone、Macbook 這些便攜電子設(shè)備聯(lián)系起來(lái)。
有時(shí)候,看似越不靠譜的創(chuàng)新,越能出其不意。
氫燃料電池多跟新能源汽車聯(lián)系在一起,特別是日本。美國(guó)和中國(guó)都在深挖鋰電池能量密度降低鋰電池成本,各地布局充電樁充電站,以電動(dòng)汽車取代燃油機(jī)車為目標(biāo),日本人卻在雄心勃勃地建設(shè)儲(chǔ)氫站,尋找低成本大規(guī)模制備氫氣的方法,以氫燃料電池汽車為未來(lái)。
氫燃料對(duì)比鋰離子電池,顯而易見(jiàn)的不同:燃料電池是發(fā)電用的,本身可以通過(guò)燃料的反應(yīng),將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能;鋰電池是儲(chǔ)存電用的,本身并不能釋放出電量,需要先對(duì)其充電然后才能放出電。
一個(gè)是發(fā)電機(jī)制,一個(gè)是儲(chǔ)電機(jī)制,所以一個(gè)需要充氫,一個(gè)需要充電。氫燃料電池自帶“發(fā)電廠”屬性,只需要添加原材料氫,所以“充電時(shí)間”時(shí)間非常短幾乎沒(méi)有;而因?yàn)槭侵苯?ldquo;燃燒原料”效率更高,而非鋰電池的二次轉(zhuǎn)化存儲(chǔ)有限的電量,氫燃料電池一次添加足夠氫后,放電時(shí)間遠(yuǎn)超鋰電池。當(dāng)然,氫燃料電池因?yàn)榉烹娫?,?huì)合成副產(chǎn)品“水”,雖然是徹底的環(huán)保無(wú)污染,但鋰電池在使用過(guò)程中是沒(méi)有任何副產(chǎn)品。
超短的“加氫”時(shí)間、超長(zhǎng)的放電續(xù)航、完全環(huán)保無(wú)污染,氫燃料電池相比鋰電池有非常突出的優(yōu)點(diǎn)。
而阻止其商業(yè)潛力變現(xiàn)的原因,像氫燃料電池汽車,是氫的來(lái)源和制備,高昂的成本。阻止其運(yùn)用在消費(fèi)電子產(chǎn)品如智能手機(jī)、筆記本電腦上的原因,是充氫而非充電的機(jī)制,以及化學(xué)反應(yīng)副產(chǎn)品——水的排出,都需要重新進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
但是,這些難題并非無(wú)法解決。
比如英國(guó) Intelligent Energy 公司研制出能植入手機(jī)的氫燃料電池。2014年10月,IntelligentEnergy 公司就研制出通過(guò)氫氧發(fā)生反應(yīng)提供電能電池組,作用過(guò)程幾乎零污染。去年年中,Intelligent Energy 公司成功將電池組裝入iPhone以及Macbook Air 中。
Intelligent Energy 的核心技術(shù)是其研發(fā)的燃料電池發(fā)電系統(tǒng),這組系統(tǒng)由燃料電池堆、空氣、燃料和控制系統(tǒng)組成。其中電池堆使用的是PEM燃料電池。PEM燃料電池具有輕巧便于攜帶等特性,可以運(yùn)用在電腦等便攜式電子設(shè)備中。在使用過(guò)程中,氫氣被注入設(shè)備,與燃料電池發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能。所釋放的電能能夠?yàn)槭謾C(jī)續(xù)航長(zhǎng)達(dá)一周。
在Intelligent Energy所展示的iPhone中,設(shè)計(jì)了小孔以便排出氫氧作用之后的水汽。而氫氣補(bǔ)給是通過(guò)調(diào)整過(guò)的耳機(jī)接口充入。為了便于商業(yè)擴(kuò)展,目前IntelligentEnergy正在開(kāi)發(fā)一種可任意使用的補(bǔ)充氫氣的小工具——它可以插入到手機(jī)的底部,里面包含了足夠支撐一周電量釋放的氫粉末,通過(guò)每次填充,可以反復(fù)使用。
繼Intelligent Energy之后,并未太多人知曉的以色列公司 Terragenic 專注于氫燃料電池的研發(fā)和應(yīng)用,也取得了相當(dāng)?shù)倪M(jìn)展。
因?yàn)楸C茉?,Terragenic 目前的產(chǎn)品詳情和使用的技術(shù)細(xì)節(jié)并未披露,但他們宣稱在性能和成本上都非常給力,用途也十分多樣化。Terragenic 也正在尋求中國(guó)合作伙伴,正將它們的技術(shù)引進(jìn)國(guó)內(nèi)。






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