世界四大汽車生產商之一正在研發一種比現有燃料電池便宜得多的新燃料電池,并承諾加注一次就可以行駛2000公里。
大眾(Volkswagen)剛剛為一種新型氫燃料電池申請了專利注冊,據其發明者稱,這種電池除了比現有的便宜之外,還能讓汽車在不加油的情況下行駛2000公里。
這一消息代表了大眾汽車在氫燃料方面一貫立場的轉變。就像埃隆·馬斯克每次有機會都會做的那樣,這家德國制造商的首席執行官赫伯特·迪斯(Herbert Diess)在2022年5月發布的一條推特中否認了氫作為電動汽車動力來源的潛力。
他表示:“事實證明,氫燃料汽車并不能解決氣候問題。在交通領域,電氣化已經占據了主導地位。虛假的辯論是浪費時間,請聽從科學。”
這款新型燃料電池的專利申請是與德國Kraftwerk Tubes公司一起進行的,這表明大眾汽車并不想失去氫的選項,并已經暗暗地在公眾視線之外開發這項技術。

大眾汽車CEO赫伯特·迪斯(Herbert Diess)大力推崇電動汽車
它是如何工作的
電動汽車通過巨大的電池儲存電能,根據車輛的需要釋放出來。相比之下,氫燃料電池能夠自己發電。
為此,它們需要一個以氣體形式儲存氫氣的高壓罐(如果氫氣是液體,則需要在非常低的溫度下儲存)和一個將氫氣轉化為電能的燃料電池。
燃料電池也像電池一樣有陽極和陰極。氫通過陽極進入并通過電解質膜,電解質膜負責將氫分子(H2)分解為質子(H)和電子(e-)。然后電解液使它們通過不同的路徑到達陰極。
當質子通過電解液到達陰極時,電子通過外部電路產生電流——這就是氫能汽車的動力來源。在那里,它們與直接進入陰極的氧結合,并與電子結合,產生水和熱。然而,大眾和德國Kraftwerk的專利燃料電池將傳統的用于薄膜的材料加以改進。
Kraftwerk公司首席執行官Sascha Kühn在接受德國《商業內幕》采訪時解釋道:“與現代和豐田氫燃料電池的主要區別是——我們使用陶瓷膜而不是通常的塑料(聚合物)膜。這是一個很大的區別。
“我們解決方案的一大優勢是,它的生產成本比聚合物燃料電池低得多,而且不需要任何種類的鉑”,鉑是一種貴金屬,使產品的最終成本更高。
Kühn說,這種技術類似于固態電池。據這位高管說,這兩種材料的電解質幾乎相同,材料結構也相似。不同之處在于,固態電池使用一種緊湊的材料來儲存能量,而在燃料電池中,其角色是由氫氣來承擔的。

大眾曾在2014年推出過氫動力Golf SportWagen HyMotion
更低的能源成本,更多的自主權
此外,新的陶瓷膜,Kühn說,不需要潮濕的工作環境,所以它不會在冬天結冰,或在夏天吸引霉菌。這位CEO還指出了另一個可以節省汽車制造成本的優勢:燃料電池產生的熱量可以用來支持汽車的供暖和空調,這也意味著更多的能源節約。
雖然這項專利是和大眾一起申請的,但Kraftwerk公司保證它不是專門為一個品牌工作:“不管是哪家制造商,我們的目標是在2026年之前將我們的技術投入到量產汽車中。我們說的是大約至少是1萬輛汽車,可能分布在幾家汽車制造商中。”
“鋰絕對不是未來的發展方向。固態電池將是一個選擇,但還沒有實現,”Kühn解釋道,他認為自己的技術可以為那些在路上沒有合適充電選擇的司機提供替代品?;蛘邼M足不想在充電站浪費時間的人。據這位高管說,使用他的系統,“我們可以用一箱燃料行駛2000公里。”

電池動力與氫動力能源轉換效率對比圖。來自:大眾
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