Çin'in yakıt hücresinin gelişimini engelleyen "üç dağ"
Yakıt hücresi eski bir pil teknolojisidir. Geriye dikkatlice bakarsanız, geçmişi kurşun-asit akülerinkinden daha uzundur. Sınıflandırma açısından, yakıt hücreleri alkali yakıt hücreleri (AFC), fosforik asit yakıt hücreleri (PAFC), erimiş karbonat yakıt hücreleri (MCFC), katı oksit yakıt hücreleri (SOFC), proton değişim membranlı yakıt hücreleri (PEMFC), Doğrudan metanol yakıt hücresi (DMFC) vb. Arabada kullanılan ana teknoloji, bundan sonra PEMFC olarak anılacak olan proton değişim membranlı yakıt hücresidir.
Proton değişim membranı yakıt hücresi simülasyon diyagramı
Yakıt hücresi bir akü değil, daha çok bir jeneratör gibidir. Bazı insanlar yakıt hücrelerinin hidroelektrik, termal güç ve nükleer enerjiden sonra dördüncü nesil enerji üretim sistemi olduğunu söylüyor. Ek hidrojen, mevcut yakıtla çalışan araca çok benzeyen pil ömrü için kullanılabilir. Bu nedenle form açısından lityum iyon akülere göre yakıt hücreleri yeni enerji araçları için daha uygundur.
"Üçüncü nesil yakıt hücresi teknolojisi" gerekliliklerine göre, yakıt hücresi kümesinin güç yoğunluğu 3.1kW / L'ye ulaşmalı, güç gereksinimi 110kW veya daha fazla olmalı ve hizmet ömrü 5000 saate ulaşmalıdır ... Seri üretim öncülüğünde endeks gereksinimlerini karşılamak zordur. oldukça büyük. Bazıları yerli yakıt hücresi teknolojisinin gelişimini kısıtlayan anahtar malzemenin bu olduğunu söylüyorlar.Kabul ediyorum.Bazıları yerli yakıt hücresi teknolojisinin gelişimini kısıtlayan şeyin işleme teknolojisi olduğunu söylüyor.Ben de katılıyorum.Ancak bunun yanı sıra aklımda yakıt hücresi teknolojisinin üç özelliğini paylaşayım. Dashan.
İlk dağ: hidrojen eğilimi
Hidrojen, çoğu insanın kabul ettiği yanıcı ve patlayıcı bir gazdır. Aslında, hidrojenin patlama limiti% 4 ila% 74 arasındadır ki bu çok geniştir. Ek olarak, hidrojen boru hatlarının özellikle tehlikeli bir fenomeni vardır: hidrojen gevrekliği. Hidrojen gevrekleşmesi, yüzeyde çatlaklara ve hatta çatlaklara neden olan bir tür hidrojenin çeliğe korozyonu olarak düşünülebilir.
Bu herkesin hidrojen kokmasına neden olur.
Alman PO şirketi tarafından üretilen yüksek basınçlı hidrojen tankı
Ancak size bir soru sormak istiyorum: Oksijen tüpü güvenli mi?
Aşağıdakiler, oksijenin neden olduğu olası zararlardan bazılarıdır:
Oksijen güçlü bir oksidandır ve oksijenin saflığını ve basıncını artırmak, oksidasyon reaksiyonunu önemli ölçüde yoğunlaştıracaktır. Bir maddenin tutuşma noktası da oksijen basıncı arttıkça azalacaktır.
Sıkıştırılmış saf oksijen mineral yağ, gres veya ince dağılmış yanıcı toz (karbon tozu, organik lif vb.) İle temas ettiğinde, şiddetli oksidasyon ve ısı birikimi nedeniyle kendiliğinden tutuşabilir ve bu da bir yangın veya patlama durumu oluşturur.
Oksijen, patlayıcı karışımlar oluşturmak için hemen hemen tüm yanıcı gazlar ve buharlarla karışabilir.Bu karışım çok çeşitli patlama limitlerine sahiptir.Gözenekli organik maddeler (karbon, karbon siyahı, turba, yün lifleri vb.) Sıvı oksijenle (sıvı olarak da adlandırılır) doyurulur. Patlayıcılar), belirli bir darbe kuvveti altında şiddetli bir patlama meydana gelecektir.
Bir şişe oksijenin güvenlik tehlikesi, bir şişe hidrojenden daha az olamaz, ancak oksijene çok daha toleranslı görünüyoruz. Bazı yerlerde, oksijen kullanımı için onay süreci nispeten basittir.
Hidrojenin renginin değişmesinin arkasında, hidrojeni anlamada bir "önyargı" olabilir.
İkinci dağ: hidrojen endüstrisi zinciri
Japonya, Toyota Mirai'nin memleketi. Mevcut perspektiften Mirai'nin şu anda mevcut olan en iyi yakıt hücreli araç olduğunu söylemek abartı olmaz. Neden Japonya'da doğdu? Bir bölgede kullanılan enerji türünün yerel enerji yapısı ile çok yakından ilişkili olduğuna inanıyorum.
Toyota Mirai
"Üçüncü Sanayi Devrimi" kitabındaki bakış açısına göre hidrojen enerjisi, gelecekteki beş enerji sütunundan biridir. Bu, bugünün enerji yapısında yıkıcı bir devrimdir. Çok uzun bir endüstriyel zincirin yeniden inşa edilmesi gerekiyor: Hidrojenin elde edilmesi ve saflaştırılması, depolama ve nakliye ve hidrojenasyon terminallerinin inşası.
Bazıları, Çin'de hidrojen enerjisinin geliştirilmesinin kendine özgü avantajları olduğunu ve yenilenebilir enerjinin kullanım oranını artırmak için güneş ve rüzgar enerjisi gibi yenilenebilir enerji ile birleştirilebileceğini söylüyor. Petrokimya alanındaki yan ürün hidrojenin, hidrojen üretiminin maliyetini düşürmek için saflaştırma için kullanılabileceği de söyleniyor.
Bunların hepsi güzel fikirler. Bununla birlikte, yenilenebilir enerjiden enerji üretiminin maliyeti sıfır değildir ve her petrokimya şirketinin yan ürünü hidrojenin muhtemelen kendi kullanım senaryoları vardır. Bu nedenle, tek başına hidrojen kaynağıyla, uygun bir yol bulmak için çok fazla çalışma yapılması gerekir.
Bir soru olacak, önce yumurta mı yoksa tavuk mu olmalı? Önce hidrojen endüstrisi zincirini mi oluşturmalıyız yoksa önce yakıt hücresi teknolojisini mi geliştirmeliyiz?
Shanghai Anting Hidrojen Yakıt İkmal İstasyonu
Enerji dört bağlantıya bölünürse: üretim, depolama ve nakliye, tüketim ve yenileme, o zaman yeni enerji araçları, tüketim bağlantısındaki yalnızca bir unsurdur. Dört enerji halkasının yapısını etkilemek için yalnızca yeni enerji araçları kullanılırsa, yetersiz güç ve büyük riskler olacaktır. Bu nedenle, hidrojen endüstrisi zincirini oluşturmak, hiçbir şekilde birkaç hidrojen yakıt ikmal istasyonu inşa etmek kadar basit değil, genel enerji yapısını ayarlamak kadar basittir.
Üçüncü dağ: hidrojen yeteneği
2015'te yakıt hücresi teknolojisi alışmaya başladı ve 2017'de yakıt hücresi teknolojisi patladı. Uygulayıcıların maaşı da artıyor.
Bunun arkasında bir neden var: Yakıt hücresi teknolojisi yeteneklerinin mevcut hızlı gelişiminin hızlı gelişimi öncülüğünde, rezerv yetersizdir.
Bunun bir nedeni, yakıt hücresi yeteneklerini eğiten yerel üniversitelerin ağırlıklı olarak Dalian Kimya Fiziği Enstitüsü, Wuhan Teknoloji Üniversitesi, Tongji Üniversitesi, Şanghay Jiaotong Üniversitesi vb. Her yıl mezun (lisansüstü veya üzeri) sayısı, hızla büyüyen endüstrilere kıyasla çok sınırlıdır. Ve yeni mezunlar, pratik mühendislik deneyimi eksikliği nedeniyle, şirketin yetenek gereksinimleri arasında bir miktar boşluk var.
Diğer bir neden de, ilk yakıt hücresi uygulayıcılarından bazılarının, endüstrideki gerileme nedeniyle lityum piller ve akış pilleri gibi ilgili endüstrilere taşınmasıdır. Geçen yıl, Pekin'deki bir test ekipmanı deney merkezinde bir laboratuvar sorumlusu ile tanıştım. Yakıt hücresi endüstrisinde bir uygulayıcıydı ve 2011'de yakıt hücresi endüstrisinden ayrıldı.
Teknolojiye yapılan yatırımla karşılaştırıldığında, yetenek eğitimi daha fazla zaman alır. Mevcut yakıt hücresi şirketleri için gerçekten utanç verici olan kimse yok. Mevcut gelişme ivmesine göre böyle bir durum her zaman belirli bir süre var olacaktır.
Sermaye, işletmelerin ve endüstrilerin gelişmesine yardımcı olabilir, ancak yukarıda bahsedilen üç dağ ile sermaye güçsüzdür. Yakıt hücresinin nereye gidebileceğini söylemek zor. Tek yapabileceğimiz meditasyonda gözlemlemektir.
