能源科普:详解氢燃料电池,没有核污染的反应堆,未来武器的核心
发布时间:2021-04-28
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能源科普:详解氢燃料电池,没有核污染的反应堆,未来武器的核心

在21世纪的今天,人类对化石能源的依赖越来越严重。而化石能源,诸如煤炭、石油,都是不可再生资源,一旦用完也就意味着人类进入能源危机时代。

详解氢燃料电池,没有核污染的反应堆,未来武器的核心

 

为了改变这种局面,科学家们纷纷研发可再生能源、诸如太阳能和风能等,然而太阳能和风能产生的能量,都不如氢燃料多,所以氢燃料就成了21世纪下一个10年,帮助人类摆脱能源危机的关键。

和许多军用转民用科技不同,氢燃料目前更多运用于民间。日本车企丰田在2018年就推出氢燃料电池车型,2020年12月又对该款车型氢燃料电池进行升级改造。续航里程超过850公里!在汽车界引起极大轰动。

详解氢燃料电池,没有核污染的反应堆,未来武器的核心

 

相比较传统化石能源,氢燃料电池在环保、能耗、能量提供领域,都有比较大的优势。由于采用氢气作为主要燃料,所以相比化石能源,氢燃料分解产生的物质是水。对环境的污染是零。

而在能耗方面,氢燃料电池的能量使用率实测高达60%!而化石能源燃料使用率不超过40%,二者相比高下立判,而且氢燃料逆反应后,产生的能量非常大,这也是化石能源所不能比拟的。

详解氢燃料电池,没有核污染的反应堆,未来武器的核心

 

从工作形式上来说,氢燃料电池不是能量储存装置,而是能量产生装置。简单来说,它就是一个"没有核污染的反应堆",也正因为氢燃料电池自身就能产生能量,所以它不需要类似内燃机电火花那类装置。

氢燃料电池相对传统能源优势明显,但在军用领域使用却不多,目前只有德国212常规动力潜艇使用了氢燃料电池。既然氢燃料电池有这么多好处,为什么它在军用领域,始终不温不火呢?

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要想回答这个问题,还要从氢燃料电池本身找原因,虽然氢燃料电池结构简单,所需燃料极易获取成本低廉。但支撑氢燃料电池中,氢气逆反应的催化剂确实铂金!而且随着燃料电池体积的增加,催化剂铂金的质量也会增加。而且这块铂金完全是消耗品,所以需要经常更换。

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这样一来,就违背了武器装备低成本大量生产的原则。如果一块氢燃料电池制造就需要几百万甚至上千万美元,那搭载它的坦克或者飞机,成本又该是多少呢?所以在氢燃料电池催化剂,没找到其他替代品之前,氢燃料电池大规模军用就遥遥无期。


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