美国新燃料电池功率增加10倍 提高电动车行程

如果你想驾驶电动汽车长途旅行，你需要一台燃气发电机，比如雪佛兰Volt的发电机，以延长其里程。问题是，它使用这样的发电机运行，效率并不比传统汽车高。事实上，它的效率甚至更低，因为它有一个沉重的电池组，携带起来非常费力。

现在，美国马里兰大学的研究人员开发了一种燃料电池，它更有效，可以取代汽油发电机。就像所有的燃料电池一样，它依靠化学反应而不是燃烧燃料，发电效率是内燃发电机的两倍。

油老虎：马里兰大学开发的燃料电池

研究人员极大地改进了这种燃料电池，它采用陶瓷固体电解质，被称为固体氧化物燃料电池。与汽车中常用的氢燃料电池不同，固体氧化物燃料电池可以使用多种现成的燃料，包括柴油、汽油和天然气。它们被用来为建筑物发电，但都被认为不适合在汽车上使用，因为它们太大了，而且工作温度很高，通常在900摄氏度左右。

通过开发新的电解质材料和改变电池设计，研究人员制造的燃料电池更加紧凑。与相同尺寸的传统电池相比，它可以产生10倍以上的功率，而且它可以比汽油发动机更小，同时产生相同的功率。

研究人员还将燃料电池的工作温度降低了几百度，这使他们能够使用更便宜的材料。领导这项研究的马里兰大学能源研究中心主任Eric Wachsman说：“这是一个巨大的成本差异。”。他说，研究人员已经确定了一些简单的方法来增加输出功率并进一步降低温度，所使用的一些方法在实验室中显示出了令人满意的结果。这些进步可以将成本降低到可以与汽油发动机竞争的程度。瓦希门表示，他正处于早期阶段，希望创办一家公司将这项技术商业化。

瓦希门的燃料电池目前运行温度为650摄氏度，他的目标是将汽车的温度降至350摄氏度。分离燃料电池并不困难，因为它们非常小。一个足够大的燃料电池堆只需要10厘米的边长就可以驾驶汽车。高温是一个更大的问题，因为它需要在设备中使用昂贵的耐热材料，而且加热电池需要很长时间才能达到工作温度。通过降低温度，Waximen可以使用更便宜的材料，并减少电池启动所需的时间。

即使有了这些进步，燃料电池也不会很快进入市场，而且每次汽车短途行驶时，打开和关闭电池都会造成很大的磨损，从而缩短其寿命。瓦希曼说，取而代之的是，它将配备电池组，就像福特的内燃机一样。这样，燃料电池的运行可以更加稳定，有助于保持电池的优势，不会造成突然加速。

研究人员之所以取得这一成果，主要是因为固体电解质材料的改进，而固体电解质材料是固体氧化物燃料电池的核心。在传统的燃料电池中，电解质应该足够厚以提供结构支撑。然而，电解质的厚度限制了发电。在过去的几年里，研究人员一直在开发不需要电解质来支撑电池的设计，这样他们就可以使电解质更薄，并在较低的温度下获得高输出功率。马里兰大学的研究人员更进一步。他们开发了新的多层电解质，并进一步提高了输出功率。

这项工作是美国能源部一个更大项目的一部分，该项目在过去十年中一直致力于使固体氧化物燃料电池在运输中实用。这项工作的第一个成就可能不是汽车中的燃料电池。到目前为止，瓦狮门只生产了相对较小的燃料电池，主要的工程工作仍有待完成。第一次，使用SOFC的车辆可能是驾驶室中有卧铺的长途卡车。

德尔福（Delphi）和康明斯（Cummins）等设备供应商正在开发的燃料电池可以驱动驾驶室中的空调、电视和微波炉，与空转的卡车发动机相比，预计将减少85%的油耗。德尔福的系统也采用了可以应用于较薄电解质的设计，但操作……

ng的温度高于Wasimen的燃料电池的温度。燃料电池可以在周一开启，低速运行一周，仍然可以减少85%的能源消耗。德尔福已经制作了一个原型，并计划明年在卡车上演示安装的系统。

（编辑/董海荣）如果你想驾驶电动汽车长途旅行，你需要一台燃气发电机，比如雪佛兰Volt中的发电机，以延长其里程。问题是，它使用这样的发电机运行，效率并不比传统汽车高。事实上，它的效率甚至更低，因为它有一个沉重的电池组，携带起来非常费力。

现在，美国马里兰大学的研究人员开发了一种燃料电池，它更有效，可以取代汽油发电机。就像所有的燃料电池一样，它依靠化学反应而不是燃烧燃料，发电效率是内燃发电机的两倍。

油老虎：马里兰大学开发的燃料电池

研究人员极大地改进了这种燃料电池，它采用陶瓷固体电解质，被称为固体氧化物燃料电池。与汽车中常用的氢燃料电池不同，固体氧化物燃料电池可以使用多种现成的燃料，包括柴油、汽油和天然气。它们被用来为建筑物发电，但都被认为不适合在汽车上使用，因为它们太大了，而且工作温度很高，通常在900摄氏度左右。

通过开发新的电解质材料和改变电池设计，研究人员制造的燃料电池更加紧凑。与相同尺寸的传统电池相比，它可以产生10倍以上的功率，而且它可以比汽油发动机更小，同时产生相同的功率。

研究人员还将燃料电池的工作温度降低了几百度，这使他们能够使用更便宜的材料。领导这项研究的马里兰大学能源研究中心主任Eric Wachsman说：“这是一个巨大的成本差异。”。他说，研究人员已经确定了一些简单的方法来增加输出功率并进一步降低温度，所使用的一些方法在实验室中显示出了令人满意的结果。这些进步可以将成本降低到可以与汽油发动机竞争的程度。瓦希门表示，他正处于早期阶段，希望创办一家公司将这项技术商业化。

瓦希门的燃料电池目前运行温度为650摄氏度，他的目标是将汽车的温度降至350摄氏度。分离燃料电池并不困难，因为它们非常小。一个足够大的燃料电池堆只需要10厘米的边长就可以驾驶汽车。高温是一个更大的问题，因为它需要在设备中使用昂贵的耐热材料，而且加热电池需要很长时间才能达到工作温度。通过降低温度，Waximen可以使用更便宜的材料，并减少电池启动所需的时间。

即使有了这些进步，燃料电池也不会很快进入市场，而且每次汽车短途行驶时，打开和关闭电池都会造成很大的磨损，从而缩短其寿命。瓦希曼说，取而代之的是，它将配备电池组，就像福特的内燃机一样。这样，燃料电池的运行可以更加稳定，有助于保持电池的优势，不会造成突然加速。

研究人员之所以取得这一成果，主要是因为固体电解质材料的改进，而固体电解质材料是固体氧化物燃料电池的核心。在传统的燃料电池中，电解质应该足够厚以提供结构支撑。然而，电解质的厚度限制了发电。在过去的几年里，研究人员一直在开发不需要电解质来支撑电池的设计，这样他们就可以使电解质更薄，并在较低的温度下获得高输出功率。马里兰大学的研究人员更进一步。他们开发了新的多层电解质，并进一步提高了输出功率。

这项工作是美国能源部一个更大项目的一部分，该项目在过去十年中一直致力于使固体氧化物燃料电池在运输中实用。这项工作的第一个成就可能不是汽车中的燃料电池。到目前为止，瓦狮门只生产了相对较小的燃料电池，主要的工程工作仍有待完成。第一次，使用SOFC的车辆可能是驾驶室中有卧铺的长途卡车。

equ正在开发燃料电池……

德尔福（Delphi）和康明斯（Cummins）等发动机供应商可以在驾驶室里驾驶空调、电视和微波炉，与空转的卡车发动机相比，预计这将减少85%的油耗。德尔福的系统也采用了可以应用于较薄电解质的设计，但操作温度高于Wasimen的燃料电池。燃料电池可以在周一开启，低速运行一周，仍然可以减少85%的能源消耗。德尔福已经制作了一个原型，并计划明年在卡车上演示安装的系统。

（编辑/董海荣）

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