登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
相比于锂离子电池而言,燃料电池的能量密度并不取决于燃料电池电堆本身,而取决于其携带的氢气重量。简单地说,燃料电池电堆相当于一个发动机,它决定电动汽车的功率也就是速度和加速性,而燃料电池系统的整体能量则取决于“油箱”也就是储氢系统所储存的氢气质量(氧气来自于空气)。
2.2.2燃料电池能量密度的决定性因素
就目前的技术水平而言,国际上几大汽车公司(Toyota,GM,Honda,Nissan,Daimler-Benz)开发的车载PEMFC电堆的的体积跟普通四缸汽油机相差不大,ToyotaMirai的PEMFC电堆功率密度达到了3.1KW/L和2.0KW/Kg的水平,这个功率指标已经很接近汽油机。使用宇部兴产生产的超高压碳纤维增强尼龙储氢瓶可以储存5Kg氢气,整个燃料电池系统的能量密度超过350Wh/Kg,续航里程达到了空前的650公里水平(Toyota官网数据)。相比之下,TeslaModelS的锂电动力电池系统的能量密度仅为156Wh/Kg,其理论续航里程为480Km,但这是以较大程度牺牲有效载荷为代价取得的(其电池系统占整车重量的26%,远高于普通轿车动力系统的16%)。
对于一个功率一定的燃料电池系统,其能量密度实际上是由储氢系统的储氢质量/体积百分比决定的。因此,在不增加系统重量或者体积的前提下,进一步提高FC-EV的续航里程就必须采用更高效率的储氢系统。就目前代表国际最高技术水平的宇部兴产高压储氢瓶而言,700bar(5.7wt%的储氢量)几乎已经到了其实际使用的极限。我们再次看到,开发更高储氢率的新型储氢材料的战略意义(不仅对于燃料电池,同样也是对于镍氢电池和其它与储氢有关的领域)。过去数十年,国际上新型储氢材料的研究并没有取得突破性进展,至于之前中国学术界非常热门的碳纳米管(CNT)储氢和金属有机框架(MOF)储氢,则受到国际学术界的广泛质疑。因此,新型储氢材料的研究任重而道远。
对比锂离子动力电池和燃料电池,我们可以看到,锂离子动力电池能量密度进一步提升的空间非常有限。如果从最基本电化学原理的角度思考,这个问题并不难理解,二次电池的能量密度增加并不遵循摩尔定律。能量密度更高的新型化学电源体系目前还都出于基础研究阶段,产业化前景依然很不明朗。相对而言,PEMFC的能量密度问题并不是很突出,即便是通过最简单的增加储氢罐数量来保证续航里程,可操作性也相对比较容易。
我们也可以从另外一个角度进行思考,二次电池必须向全密封系统发展而力求做到免维护(对锂电而言则是绝对必须),而正是因为二次电池是个密封系统,才决定了它的能量密度不可能很高。否则的话,一个密闭的高能体系在本质上跟炸弹有何区别?从最基本的能量守恒定律就讲不通!那么从这个角度就很容易理解,锂离子电池(实际上也包含所有二次电池体系)的能量密度提升空间将是很有限的。而燃料电池则是一个开放式系统,电堆只是电化学反应场所而已,系统的能量密度主要取决于储氢系统的储存量。正因为是个开放体系,燃料电池在能量密度上提高的潜力更大,并且先天具有更好的安全性,这个优点恰恰是任何一种二次电池都不具备的。站在电化学器件的角度,相较于二次电池,燃料电池是化学电源的一个更高的发展层次。
相关阅读:
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
作者:陈峥彭月胡竞元申江卫肖仁鑫夏雪磊单位:昆明理工大学交通工程学院引用:陈峥,彭月,胡竞元,等.基于短期充电数据和增强鲸鱼优化算法的锂离子电池容量预测[J].储能科学与技术,2025,14(1):319-330.DOI:10.19799/j.cnki.2095-4239.2024.0686本文亮点:1.仅利用前30分钟充电数据且采样间隔为30秒的数
北极星储能网获悉,近日,贵州大龙开发区北部工业园区的贵州嘉尚新能源材料有限公司年产25万吨锂离子电池正极材料产业园项目二期的厂房钢结构主体已全部完工,项目整体综合完成率达96%左右,现正在做一些收尾工作,室内在进行吊顶装修、地坪硬化等,室外在进行附属设施施工,包含室外管网、室外绿化、
3月19日,湖北省市场监管局关于做好2025年度锂离子动力电池碳计量工作的通知(鄂市监量函〔2025〕44号)。其中提到,全力推进碳计量技术规范体系建设。紧紧围绕锂电池产品全生命周期碳管理需求,着眼企业碳足迹管理中长期需求,协同产业链龙头企业,借鉴相关行业工作经验,系统编制碳计量器具配备及管理、
作者:周洪1,2(),俞海龙3,王丽平4,黄学杰3()单位:1.中国科学院武汉文献情报中心;2.中国科学院大学经济与管理学院信息资源管理系;3.中国科学院物理研究所;4.电子科技大学材料与能源学院引用:周洪,俞海龙,王丽平,等.基于BERTopic主题模型的锂电池前沿监测及主题分析研究[J].储能科学与技术,2025,14(
作者:张文婧肖伟伊亚辉钱利勤单位:长江大学机械工程学院引用:张文婧,肖伟,伊亚辉,等.锂离子电池安全改性策略研究进展[J].储能科学与技术,2025,14(1):104-123.DOI:10.19799/j.cnki.2095-4239.2024.0579本文亮点:1.根据锂离子电池热失控机制,总结了在电池部件集流体上最具有创新性的改进方法:将集
北极星固废网获悉,3月4日,为推动再生资源循环利用,规范锂离子电池用再生黑粉原料、再生钢铁原料的进口管理,生态环境部研究制定锂离子电池用再生黑粉原料进口管理要求,并对《关于规范再生钢铁原料进口管理有关事项的公告》(公告2020年第78号)进行修订,形成《关于规范锂离子电池用再生黑粉原料、
作者:刘通1,3杨瑰婷1毕辉4梅悦旎1刘硕1宫勇吉3罗文雷2单位:1.空间电源全国重点实验室,上海空间电源研究所;2.军事科学院国防科技创新研究院;3.北京航空航天大学材料科学与工程学院;4.中国科学院上海硅酸盐研究所引用:刘通,杨瑰婷,毕辉,等.高能量密度与高功率密度兼顾型锂离子电池研究现状与展望[
近日,研究机构EVTank联合伊维经济研究院共同发布了《中国锂离子电池回收拆解与梯次利用行业发展白皮书(2025年)》。EVTank数据显示,2024年中国废旧锂离子电池实际回收量为65.4万吨,同比仅增长5.0%,其中回收的磷酸铁锂电池及废料达到40.0万吨,占比继续提升至61.2%,三元锂电池及废料为24.3万吨,
北极星储能网获悉,3月4日,生态环境部公开征求关于规范锂离子电池用再生黑粉原料、再生钢铁原料进口管理有关事项的意见。其中提出,符合要求的锂离子电池用再生黑粉原料不属于固体废物,可自由进口。
作者:梅悦旎,屈雯洁,程广玉,向永贵,陆海燕,邵晓丹,张益明,王可单位:空间电源全国重点实验室,上海空间电源研究所引用本文:梅悦旎,屈雯洁,程广玉,等.锂离子电池正极补锂技术研究进展[J].储能科学与技术,2025,14(1):77-89.DOI:10.19799/j.cnki.2095-4239.2024.0767本文亮点:1、本文对当前主流的正极
北极星储能网获悉,3月1日,福鼎时代锂离子电池生产基地5号超级工厂项目正式封顶,该项目以4个月零10天的建设时间,刷新了宁德时代土建阶段的最快建设速度。据了解,福鼎时代锂离子电池生产基地是宁德时代全球布局中的最大单体项目,总投资220亿,福鼎时代5号超级工厂项目厂房单体建筑面积达23万平方米
近日,松原市交通运输局与中车长客股份公司就“十五五”氢能交通发展规划和氢能源电子导向列车项目召开座谈会,双方就项目的技术细节、运营模式、配套设施建设等方面进行了研讨。座谈中,中车长客股份公司市场经理详细介绍了氢能源电子导向列车的技术优势、运营案例以及在松原落地的初步规划。松原市交
北极星氢能网获悉,山西省工业和信息化厅发布《山西省重点产业链能级跃升2025年行动计划》。行动计划指出,力争到2025年底,山西省级产业链整体营收突破8000亿元,链主企业达到45家以上,链核企业突破120家,产业链企业突破800家;产业集群和产业链融合发展取得新进展,产业链现代化水平进一步提升,上
北极星氢能网获悉,近日,国家知识产权局信息显示,东旭科技集团有限公司公布了3项发明专利,分别是氢燃料电池防阴极水堵系统及控制方法、高熵合金材料及其制备方法和应用以及膜电极及其制备方法和应用。涉及冶金领域,旨在提高氢燃料电池系统的稳定性和提升材料的储氢性能。氢燃料电池防阴极水堵系统
北极星氢能网获悉,3月14日,国家知识产权局信息显示,北京氢璞创能科技有限公司近日获得一项实用新型专利授权,专利名称为“一种燃料电池装堆工装”,该专利旨在提高燃料电池电堆的整齐度、性能及寿命,降低设备精度要求,适用于不同尺寸的电堆产品。专利摘要显示,本实用新型提供一种燃料电池装堆工
北极星氢能网获悉,3月12日,国家能源集团新朔铁路首次完成国内首台2400千瓦大功率氢能源动力调车机车C1修程,此前完成了国内首台重载运输干调一体化电电双源制大功率机车C1修程,标志着我国重载铁路新型装备市场化运用取得关键突破。面对重载铁路新型机车检修工艺“零”的空白,为突破氢燃料电池、动
北极星氢能网获悉,3月18日,国家知识产权局信息显示,中车长春轨道客车股份有限公司申请一项名为“一种适用于磁悬浮轨道车辆的氢能动力系统”的专利,公开号CN119636820A,申请日期为2025年1月2日。专利摘要显示,本发明提供一种适用于磁悬浮轨道车辆的氢能动力系统,包括储氢系统、氢燃料电池系统、
北极星氢能网获悉,3月19日据外媒报道,荷兰氢能生产商HyERPower正在开发荷兰首座氢能发电供热一体化工厂,HyER发电厂将安装在Vlissingen的创新中心KAAP,该工厂计划于年底运营。HyERPower开发的是一种氢动力系统来产生热量和电力,该工厂将结合热泵、燃料电池系统和储能技术,为企业的电力和热力需求
地处长三角腹地的常熟高新区,正以制造业的深厚底蕴为基石,悄然酝酿着一场氢能产业的发展浪潮。据悉,常熟高新区的氢能产业,得益于汽车零部件产业基础雄厚,为氢能产业的发展提供了有力支撑。丰田、重塑、治臻、捷氢等40余家氢能企业安家落户,投资项目超50个。区内的重塑科技是上海重塑在华东地区的
孝义经济开发区作为山西重要的工业基地,加速传统产业智能化、绿色化升级改造,推进新兴产业培育壮大,发展形成了煤炭、焦化、氧化铝等强大的传统优势产业集群。据悉,孝义区不断强化科技赋能,推动氢能、碳基新材料、铝镁新材料、固废综合利用、白酒五大新兴产业蓬勃发展。氢能产业已初步构建“气—站
根据《宁波市氢能示范应用扶持暂行办法》(甬能源综合〔2021〕93号),《关于进一步做好氢能示范应用扶持有关工作的通知》(甬能源综合〔2024〕105号),经组织申报、区(县、市)核查、市级部门审查、专家评审等程序,现将2025年宁波市氢能示范应用第一批补贴情况进行公示,其中加氢站建设本期补贴500
北极星氢能网获悉,浙江嘉兴日前印发《嘉兴市推动经济高质量发展若干政策(2025年版)》。通过最新政策获悉,嘉兴市不断加快构建嘉兴特色现代化产业体系,紧紧围绕“135N”先进制造业集群发展,培育壮大新兴产业,积极前瞻布局未来产业,推动“两化”改造提速提质提效,推动历史经典产业高质量传承发展
当地时间9月24日11时许,由中车青岛四方股份公司自主研制的我国首列氢能源智能城际动车组CINOVAH2在柏林国际轨道交通技术展上正式发布,这是我国在氢能轨道交通技术领域取得的重要新突破。据报道,该车采用4辆编组,配置高达960kW的大功率氢燃料电池,动力充沛,最高运行时速可达200公里。列车拥有全球
北极星储能网获悉,据日前发表在最新一期《先进材料》杂志上的论文,瑞典查尔姆斯理工大学研究团队在“无质量储能”研究方面取得进展,开发出一种多功能碳纤维结构电池。据资料显示,这种电池可以将笔记本电脑的重量减半,或者将电动汽车单次充电的续航里程提高70%。公开资料显示,2018年,该团队首次
北极星氢能网获悉,1月18日,龙门钢铁首批氢燃料电池重卡投运暨氢能战略发展签约仪式成功举办。本次投用的氢能源车采用氢燃料电池提供动力,充装一次氢气约15分钟,续航里程达330km,较柴油车每年可减少碳排放约109.6吨。龙钢公司、维纳氢能及陕西旭强瑞、上海重塑、北京氢璞创能五家企业在与会领导的
北极星储能网获悉,11月7日,内蒙古阿尔山市宏盛公交客运公司发出通知称,因气温骤降,天气转冷,车辆续航里程无法满足现有运营里程,11月7日该公司所有公交车暂停营运,恢复时间另行通知。11月7日晚间,该客运公司再发通告称,经市政府各部门协调,向大兴安旅游公司借用两台燃油车来确保市民朋友乘车
英国《经济学人》杂志发表文章,题目是SuperbatterieswilltransformtheperformanceofEVs(超级电池将改变电动汽车的性能)。当被问及他们最想要电动汽车做什么时,许多驾车者会列出三件事:续航里程长、充电时间短,以及与配备内燃机的类似车辆相比具有竞争力的价格。为了帮助实现这些目标,电动汽车制
北极星氢能网获悉,河南氢源技术有限公司联合中国科学院长春应用化学研究所、北京理工大学及上海氢投捷能技术有限公司等国内一流高校院所和头部企业,在固态氢动力电源装置创新前沿技术方面开展协同攻关,研发出续航里程高达153公里的固态氢能两轮车,续航里程达到全国领先水平,具有长续航、低成本、
北极星储能网获悉,从极氪官微发布了极氪001WE版140kWh千里续航套装版本正式开启交付,该车型搭载了宁德时代CTP3.0麒麟电池,CLTC综合工况续航里程1032km,是目前纯电量产续航里程最高的车型。据极氪汽车此前消息,极氪汽车是麒麟电池全球量产首发品牌。2023款极氪001于今年初发布,延续了旧款车型的外
北极星储能获悉,2月23日,在“第二届全国钠电池研讨会”上,思皓新能源与中科海钠联合打造的行业首台钠离子电池试验车公开亮相。此次装车试验的思皓花仙子首次应用蜂窝电池技术的钠离子电池包。该款车型续航里程为252km,电池容量为25kWh,快充充电时间为15-20分钟。据了解,思皓新能源是江汽集团和大
北极星储能网获悉,大众汽车计划未来几年在纯电平台上加大投入并进一步研发,MEB平台将成为MEB+平台。其充电和储能技术以及数字化架构将得到全面优化,同时MEB+平台涵盖的车型范围更广,涉及高性能和豪华等不同领域的车型。大众汽车方面表示,在MEB+平台上,自动驾驶功能将有机会获得重要提升,MEB+平
北极星储能网获悉,9月20日,据澳大利亚新南威尔士大学网站显示,该校研究人员开发出一种新型电动机,可实现每分钟100000次的转速。新设计实现的高功率密度可帮助减轻电动汽车重量,从而增加续航里程。据介绍,最终得到的电动机绝对最高速度达每分钟10万转,峰值功率密度达每公斤7千瓦,是现有内置式永
6月20日,沃尔沃卡车表示,公司已经开始测试以氢燃料电池为动力的卡车。据悉,这些卡车的续航里程可以达到1000公里,补充燃料的时间将缩短在15分钟之内。公司将在几年后开始客户试点,并计划在2026年至2030年期间实现商业化。沃尔沃卡车使用的燃料电池将由沃尔沃集团和戴姆勒卡车公司的合资企业Cellcen
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!