水合肼还有其他优点,就是可利用现有的流通基础设施。水合肼在常温下为液体,高浓度时在日本为《消防法》规定的“第4类危险品”中的“第3石油类”

水合肼还有其他优点,就是可利用现有的流通基础设施。水合肼在常温下为液体,高浓度时在日本为《消防法》规定的“第4类危险品”中的“第3石油类”。与第1石油类的汽油及第2石油类的煤油和柴油相比,易燃性要低。实际上,水合肼作为燃料电池车的燃料使用时,浓度较低,安全性也高。但是需要政府允许并放宽规定。田中看中的是,“水合肼为液体,因此可利用现有的加油站设备和技术经验。采用起来方便”。目标是在现有的基础设施流通

如果是以往的燃料电池,氢流通基础设施的建设就成了瓶颈。由于是首次作为商用燃料在日本全面流通,因此几乎全部设备都需要新投资。且因氢的易燃性高,还需要切实确保安全性。

而水合肼,包括相关法规的制定等在内,如果能实现流通,可降低基础设施投资成本。

以氢为燃料时,还需要使用高压压缩以及安全运输氢的燃料罐。要想在确保强度的同时减轻重量,需大量采用高价的碳纤维,在燃料电池车整体成本中所占的比例也很高。而水合肼使用塑料容器即可。

使用水合肼还能提高发电性能。因为与以往的燃料电池相比,热损失较少。水合肼把能量转换成电气的“理论电动势率”为氢的约1.3倍。如果能高效发电,单元数量可较以往的燃料电池减少3成。

但田中也坦言道,“目前还未能充分提高发电效率”。作为解决对策之一,田中举出了“调整电解质膜的材料,使之仅能高效通过水氧化产生的离子”的方法。在燃料电池中,空气极和燃料极之间会产生“电位”差,电子会因此而移动,产生电流。但现在有燃料会从膜中渗出的现象,导致电位差缩小,是未能充分发挥发电效率的原因。

此外还将改善催化剂等,解决存在的课题,“希望产品化时间不会晚于2015年开始上市产品的其他公司”,田中跃跃欲试。

可装在手提包中提走

像片状口香糖那样加工成薄片型的燃料也已经面世。罗姆开发出了可放在手掌上的燃料电池。该燃料电池是与开发小型燃料电池的Aquafairy(京都市)和京都大学教授平尾一之共同开发的。

燃料电池:改进燃料实现低价安全 将用于汽车和家庭

这种电池的燃料其实是“氢化钙”。因遇水后会产生氢,因此命名为“固体氢源”。制成薄板型时,重量约为5g。滴下5~6cc的水会产生4.5~5L的氢。罗姆完全可以用来为智能手机充电的PEFC,仅重约90g。利用基于塑料的成型技术,对电极和电解质膜等进行了一体化组装。未使用容积大且重的陶瓷零部件以及金属螺栓和螺母类。

Aquafairy开发的氢化钙燃料“固体氢源”。还可以加工成星形和心形等多种形状

罗姆的小型燃料电池

安装上装有氢化钙燃料的气瓶使用。输出功率为200W。除了室外用途外,罗姆还打算将其用作应急电源和野外调查用电源等

罗姆研究开发本部副本部长神泽公介绍说,“这一产品使女性也能将原来易燃,且有爆炸可能的氢,放入包中携带”。还能为便携卡式炉用气瓶那样的容器充氢。

罗姆输出功率提高到200W型的产品也在开发之中。并将开拓使用柴油等的小型柴油发电机的替代用途。安装上充满固体氢源的气瓶,一按按钮就能启动。该公司还打算以这种便利性为卖点。

该燃料电池无需使用耐高压的燃料罐。只要采用不会接触水和湿气的包装,预计品质可保证20年。在大量使用氢的情况下,固体氢源与向耐压气瓶中充氢时相比,重量在七分之一以下,体积不到三分之一。

高输出型燃料电池的开发是NEDO(新能源产业技术综合开发机构)实证业务的一环。如果商品化和量产取得进展,还能降低系统价格。因燃料容易储藏和运输,建设运输基础设施的成本也会降低。

除了露营等野外用途,这种电池还有望作为发生灾害时的电源等使用。神泽副本部长表示,“在东日本大地震中,很多地区都停电了。我们在灾区反复进行了访问调查,希望该产品能满足医疗机构和避难所的需求”。虽然很多医院和公共设施都有自己的发电机,但液体化石燃料储存5年左右就会劣化。有些情况应该更适合使用能长时间保证品质的固体氢源。

运用需制定法规和标准

氢化钙的利用也需要政府的允许并放宽规定。为确保安全性、品质和可靠性,还需要实现标准化等。罗姆为制定标准,也参加了IEC(国际电工委员会)的讨论。

在NEDO于2010年汇总的燃料电池开发蓝图中,除了开始销售燃料电池车外,还将2015年定位为家庭和办公室用定置型燃料电池的全面普及年。除此之外,还在开发用氨等代替氢的技术。

要想在全球广泛利用能降低环境负荷的燃料电池,尚需建立可利用多种燃料的体制。

[责任编辑:中国电池网]

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