中国电池杂志-中国电池网9月18日讯（陈语 张倩 北京报道）纵览全球电池行业，近十年来，还未出现可量产的颠覆性电池技术，虽然不断有新的电池技术涌现，但量产之路漫漫。便携电子产品在全球范围内的大规模普及，带来了对外观紧凑、重量轻便以及功率强劲电池的大量需求。但受制于电池技术发展，手机、可穿戴设备等电子产品进化速度被迫放缓。
“现有的充电电池技术已非常成熟，但仍不能满足用户的需求。除了笔记本电脑、手机和数码相机以外，其它产品领域也存在类似的电源供应缺口。预计在未来几年，锂离子充电电池的容量不会有太大的改进空间，在满足日益增长的电能需求时将感到吃力，这就为新型电源技术和产品的兴起创造巨大的机会。”近日，UL小型电池与微型燃料电池首席工程师梁坤正在接受中国电池网（微号：mybattery）采访时表示，微型燃料电池技术可以弥补便携电子产品对大功率电池的需求缺口，通过把氢或甲醇等燃料与氧气相结合，燃料电池就能产生电力，并能持续发电。由于具有很高的能量密度，燃料电池的前景非常诱人。当燃料电池在不远的将来实现商业化时，它们在能量存储方面将会取得显著改善，允许电子产品增加新的功能，并延长其工作时间。同样重要的是，用户可以更换燃料盒，在几秒钟内“补充弹药”。而相比之下，为传统电池充电则需要几个小时的时间。
UL小型电池与微型燃料电池首席工程师梁坤正
UL成立于1894年，是全球知名的独立从事安全科学事业的公司。作为拥有120多年历史的权威第三方检测认证机构，UL深受北美乃至全球消费者、零售商和采购商的认可。目前，全球每年有220亿件产品使用UL的认证标识，UL同全球10万余家制造企业保持合作关系，广泛涉及家电、家具、电子产品、建筑、汽车、玩具、食品等领域。UL自1980年进入中国以来，为中国制造商提供本土化测试、认证、检验、培训和咨询服务，并帮助中国产品进入北美市场。在中国，超过20,000家工厂和制造商获得UL认证。
UL作为全球检测和认证领域的领导者，在电池及能源安全领域拥有超过30年丰富的专业知识和经验，可提供专业的测试、认证、培训和咨询服务。目前，UL正力推微型燃料电池安全解决方案。在梁坤正看来，3C产品被赋予更大的屏幕跟更多的功能，对电池续航有更多的期待，使得长期广泛使用的电池性能开发被压迫到极限。下一代的手持式电源──微型燃料电池凭借着更长的供电时间、省略充电的等待、以及无需与电网连接的特性，可极大地释放行动装置的潜能，足以持续支持手持式设备的进化。而电池安全专家——UL凭借其在能源安全科学的知识与实作上早打下广泛深厚的基础，将帮助制造商在这个崭新的科技领域蓬勃发展。
微型燃料电池商业化可期
梁坤正坦言，尽管最近几年取得了一些进展，但燃料电池在商业化方面仍然面临巨大的技术挑战，包括其总体效率和功率密度较低、小型化、水蒸气排放和高成本等。此外，不同于其它的许多科技产品，微型燃料电池需要跨组织协调，包括监管方面的调整、安全性、标准、燃料盒发送和OEM产品改造，以确保其能被市场接受和获得商业上的成功。
具体来说，在生产、存储以及加充燃料的安全性及便利性方面，梁坤正认为，高密度储氢是氢能利用和走向大规模生产应用的一大瓶颈，随着工艺不断改善，先进的技术和材料将助力氢能产业化。此外，氢气是一种易燃易爆的气体，因此燃料电池的安全性也是一个不可回避的问题。氢能的储存除了基础的材料与设计之外，最好要有安全标准的确认，或者直接将各个产业所产生的副产品（氢气）拿来应用。另外，燃料匣的设计以及区内的燃料管理与充填也是非常需要注意的地方。至于加充燃料方面，考虑使用的安全与便利性，未来的方向应该是使用非消费者可以自行加充的燃料匣。
除此之外，微型燃料电池与其他消费类电池相比，经济性不高，想要实现商业化，须有好的盈利模式。梁坤正建议，微型燃料电池在推广应用，首先应专注于对微型燃料电池需求最大、并可能通过采用微型燃料电池而获得最大收益的市场领域及应用领域，从这些早期应用领域入手，将为向更广阔的市场渗透积累经验和奠定基础，如笔记本电脑和平板电脑等手持式设备领域。其次，需要通过技术创新来提高微型燃料电池的性能，让成本曲线逐步降低，并通过跨行业合作，以及目标专注的市场定位和营销来消除商业障碍。
虽然微型燃料电池要实现商业化，目前仍面临以上种种困境，但其优点也显而易见——更长的供电时间，这提供了制造商整合新一代产品的机会。如微型燃料电池的容量可容许最新型的移动电话持续使用一个星期，简单来说，微型燃料电池仅需更换燃料匣就如同换上新电池一样，使得手持式设备可以再拥有同样的长时使用时间。如此，即省去了过去必须等待的漫长充电时间，也省略了随处寻找可供充电插头/插座的窘境，这项创新科技无疑能更好地帮助行动装置获得真正的自由。
近年来，因为系统整合以及材料科学的突破，使得微型燃料电池商业化的可行性大大提高。微型燃料电池也将为大量新电子科技产品的商业化应用开启无限可能性。有分析师指出，微型燃料电池将在不久的未来可望为消费性电子提供诸多成功机会。而UL的安全认证可以提高消费者的接受度，进而加速全球化市场的应用。
UL实验室
重视安全性 UL标准先行
标准的缺失与滞后，将在很大程度上制约新产品的商业化应用。目前，无论是日本、韩国等亚洲国家，还是美国、德国等欧美国家，都十分重视燃料电池，正加大马力进军这一产业，尤其是积极抢占标准这一产业制高点。据梁坤正介绍，IEC（国际电工委员会）专门成立了IEC/TC105（国际电工委员会燃料电池标准化技术委员会），负责燃料电池的国际标准制定，目前国际上针对燃料电池的通用标准是IEC 62282，其适应性与权威性毋庸置疑。事实上，IEC 62282-6-100标准也会跟随技术的进步，一直持续改进。
IEC 62282-6-100是IEC的微型燃料电池标准，涵盖了UL标准未包含的燃料类别，例如甲酸、储氢合金、液化石油气等。UL台湾实验室于今年7月成为全球第一个，也是目前唯一一个官方认可的CB测试实验室，可为客户提供IEC 62282-6-100的CB测试报告及认证证书。不仅如此，在IECEE CB Scheme中，UL亦因电池安全的成就而被视为领袖成员。在全球范畴中，UL拥有四个NCB以及超过50个CBTL。
除了作为认证与检测领域的领导者，UL也是标准开发方面的世界知名机构。IPC、IEC等各种标准，主要关注产品的性能和加工性。而UL标准更关注产品的可靠性，延伸出去就是产品的安全性——UL标准更关注对消费者的保护。对于消费者而言，获得UL认证的产品即是安全信赖的保障。
“企业与UL合作，将直接受益于UL的‘安全贯穿于产品生命周期’理念，早在产品研发阶段，将产品的安全性视为核心要素，追求更安全和高质量的产品，从而获得国内乃至国际市场的认可。” 梁坤正表示，“目前为止，UL在安全领域已经颁布超过1614条相关标准，其中70%以上的标准成为美国国家标准。UL标准的制定和审议由UL标准技术委员会（STP）负责。STP是一个利益平衡的组织，代表了不同的利益相关方，包括行业协会、政府机构、团体、保险商，消费者代表、商业用户、制造商和其他有关方面的利益团体。UL标准是采纳吸收各方意见形成的开放、共识、与时俱进的行业标准。此外，UL也积极参与到国际电工技术委员会（IEC）及国际标准化组织（ISO）的标准开发活动中，通过提升北美安全准则在国际通用标准上的采用率，减少ANSI/UL标准因国家差异带来的需求，促进标准的国际协调。企业凭借UL安全标志，将在全球市场准入方面更具竞争力，与UL合作的企业将有机会成为UL标准技术小组（STPs）的成员，从而跻身国际舞台，掌握行业话语权。同时，与UL合作还能够缩短新产品的测试时间，提升企业整体技术能力，同时提高产品性能，进一步符合国际法律法规的要求。”
梁坤正介绍，UL台湾实验室具有测试氢燃料电池的能力，一件样品的测试周转时间大约需要1.5个月。UL目前可以提供UL与IEC两种认证，其皆能依据客户的需求量身打造：
UL 2265A 手持式甲醇燃料电池标准──直流电压不高于60 Vdc，且能量不高于240 VA；操作温度不超过60°C（140°F）；由OEM厂商整合于信息类产品内；包含采用甲醇或者甲醇水溶液的燃料。
UL 2265C 手持式硼氢化合物燃料电池标准──直流电压不高于60 Vdc，且能量不高于240 VA；操作温度不超过50°C（121°F）；包含采用硼氢化钠与硼氢化钾的燃料。
另外，UL在微型燃料电池测试标准方面，充分考虑了结构、制造、性能等因素，并涵盖了材料、电气、机械、材料等类别：压力差、振动、温度循环、高温暴露、压缩负载、输出端口之外部短路、长期储存、燃料匣之高温连结、燃料匣之连结循环、安全超低电压。另外，测试也包含了燃料电池在正常运作时，其表面、组件以及排出气体的温度量测，以确保温度不超过安全使用范围。另外，在各项测试完成之后，UL会确认危险燃料（如是否有毒性或腐蚀性）没有泄漏，同时危险气体（如可燃）的逸散也在衡量的范围内。
除了根据标准提供服务，UL也乐于与制造商合作，发展适用于其燃料与产品的新标准。
小资料
IECEE CB体系是电工产品安全测试报告互认的第一个真正的国际体系。各个国家的国家认证机构（NCB）之间形成多边协议，制造商可以凭借一个NCB颁发的CB测试证书获得CB体系的其它成员国的国家认证。CB体系的主要目标是促进国际贸易，其手段是通过推动国家标准与国际标准的统一协调以及产品认证机构的合作，而使制造商更接近于理想的“一次测试，多处适用”的目标。
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