2026-04-11 20:32:26
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當“AntaresDLR-H2”型滑翔機起飛時,所有認為自己會聽到發動機尖嘯聲的人都會感到意外:這架飛機幾乎無聲的離開了跑道。同時,也聞不到任何燃料的氣味。Antareshuaxiangjishidiyizhongyourenjiashideqingranliaodonglifeiji,qiranliaodianchixitongweiyuhouyijiacengzhong,baokuofadianxitonghediandongji。feijideyinqingweibasifuranliaodianchigongsi(BFC)開發的膜電極燃料電池組件,縮寫為MEA。在MEA中,氧和氫反應釋放的化學能直接轉變為電能和熱。
AntaresDLR-H2由德國航空中心(DLR)設計製造,由Lange航空公司負責測試其燃料電池係能是否具備用於航空動力的潛力。BFC的CarstenHenschel博士強調說:“巴斯夫正在參加這項創新動力技術的中試項目中zhong,這zhe一yi技ji術shu將jiang不bu僅jin僅jin用yong於yu飛fei機ji。在zai能neng源yuan短duan缺que的de情qing況kuang下xia,燃ran料liao電dian池chi將jiang發fa揮hui其qi作zuo用yong,例li如ru,氫qing的de來lai源yuan豐feng富fu,可ke以yi利li用yong風feng能neng或huo天tian然ran氣qi柴chai油you,因yin此ci可ke以yi保bao證zheng供gong應ying的de穩wen定ding。此ci外wai,相xiang對dui於yu傳chuan統tong動dong力li技ji術shu,其qi能neng量liang轉zhuan換huan效xiao率lv更geng高gao,並bing且qie產chan品pin是shi無wu害hai的de水shui蒸zheng氣qi。”
目(mu)前(qian)研(yan)究(jiu)者(zhe)麵(mian)臨(lin)的(de)挑(tiao)戰(zhan)是(shi)如(ru)何(he)盡(jin)量(liang)降(jiang)低(di)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)的(de)尺(chi)寸(cun)和(he)重(zhong)量(liang),以(yi)保(bao)證(zheng)其(qi)能(neng)夠(gou)應(ying)用(yong)於(yu)更(geng)多(duo)場(chang)合(he)。達(da)到(dao)這(zhe)一(yi)目(mu)標(biao)的(de)關(guan)鍵(jian)是(shi)盡(jin)可(ke)能(neng)的(de)減(jian)少(shao)組(zu)件(jian)的(de)數(shu)量(liang)。傳(chuan)統(tong)的(de)低(di)溫(wen)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)係(xi)統(tong)最(zui)高(gao)操(cao)作(zuo)溫(wen)度(du)為(wei)80攝氏度,並且需要大量的輔助這杯和複雜的控製係統才能用於飛機動力,以適應地麵和高空的條件。巴斯夫開發的MEA技術為航空器係統開發者提供了新的條件:這種燃料電池係統是世界上第一個商業化的膜電極燃料電池,其操作溫度可達180攝氏度。這種膜的商標為Celtec®。這種燃料電池可以氣冷,而不必通過水冷。這就可以除去傳統的空氣增濕器、水泵、水罐、閥門和清潔係統。
Celtec®膜的出色性能初看並不明顯:這zhe種zhong手shou掌zhang大da小xiao超chao薄bo的de長chang方fang形xing膜mo看kan起qi來lai和he傳chuan統tong的de塑su料liao薄bo膜mo並bing無wu區qu別bie。然ran而er,巴ba斯si夫fu的de科ke學xue家jia們men成cheng功gong的de開kai發fa了le這zhe種zhong聚ju苯ben並bing咪mi唑zuo聚ju合he物wu膜mo。這zhe種zhong塑su料liao材cai料liao,具ju有you優you異yi的de耐nai熱re性xing能neng,也ye可ke以yi用yong於yu消xiao防fang員yuan防fang護hu服fu。較jiao高gao的de操cao作zuo溫wen度du可ke以yi阻zu止zhi液ye態tai氫qing中zhong的de不bu純chun物wu在zai鉑bo電dian極ji(陽極)上沉積。在MEA中zhong,鉑bo是shi電dian化hua學xue反fan應ying的de催cui化hua劑ji。不bu純chun物wu會hui造zao成cheng其qi催cui化hua活huo性xing的de降jiang低di。由you於yu高gao溫wen燃ran料liao電dian池chi比bi低di溫wen燃ran料liao電dian池chi具ju有you更geng高gao不bu純chun物wu承cheng受shou能neng力li,液ye態tai氫qing的de純chun化hua就jiu變bian得de更geng容rong易yi,也ye就jiu方fang便bian了le燃ran料liao電dian池chi係xi統tong的de應ying用yong,降jiang低di了le成cheng本ben。BFC專家Henschel解釋說:“由於Celtec®,燃料電池係統可以減少3種組建,成本因而降低了40%。高溫膜的發展最終拓寬了燃料電池使用領域。”

為了使燃料電池輸出更多的電力,為Antares滑翔機提供動力,多個燃料電池組成了電池組。這是因為單個燃料電池隻能輸出600-700毫伏電壓。對於Antares,丹麥公司Serenergy開發了一種特殊的輕型氣冷電池組係統,可以將成百個Celtec®MEA燃料電池組合在一起,並附有導電石墨板。石墨板和每個燃料電池連接,傳導電流,並通過專門管道輸送氫和氧。在這些技術的幫助下,燃料電池可以把Antares送上藍天。
斯圖加特DLR的JosefKallo博士說:“在Antares測試飛行後,我們將把燃料電池安裝在空客A320上,用於測試並優化未來其在寬體科技上用於高效供電的性能。在寬體客機上,燃料電池可以安裝在機體的周圍:不但可以像飛機供電,所產生的熱和水還能夠用於機翼的防凍以及清洗用水。DLR對於Antares的試飛將在2010年結束,然後燃料電池將在空客A320上進行測試。
前景
巴斯夫公司的Celtec®產品的需求十分穩固:除了用於法蘭克福的燃料電池生產外,今年夏天在美國新澤西Somerset將有新的工廠投產。巴斯夫已經建立了堅實的用戶基礎,這一研究則有歐洲議會和德國聯邦政府發起。約150家公司和研究機構參與到Celtec®的開發和應用中。由於燃料電池正從實驗室向工業化轉變,Celtec®的用量將更大。
高(gao)溫(wen)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)將(jiang)很(hen)快(kuai)應(ying)用(yong)於(yu)露(lu)營(ying)設(she)備(bei)中(zhong),向(xiang)私(si)人(ren)家(jia)庭(ting)提(ti)供(gong)電(dian)力(li)和(he)熱(re)量(liang)供(gong)應(ying)。在(zai)不(bu)遠(yuan)的(de)將(jiang)來(lai),還(hai)將(jiang)用(yong)於(yu)汽(qi)車(che)供(gong)電(dian)。這(zhe)一(yi)技(ji)術(shu)未(wei)來(lai)還(hai)將(jiang)用(yong)於(yu)移(yi)動(dong)電(dian)話(hua)、無線電設備和筆記本電腦,使其待機時間延長5倍以上。