滑鐵盧大學(xué)新燃料電池 可讓電動汽車續(xù)航增長10倍

(圖片來源:滑鐵盧大學(xué)官網(wǎng),圖中人物:Xianguo Li)

據(jù)外媒報道,加拿大滑鐵盧大學(xué)(University of Waterloo)研究人員已經(jīng)研發(fā)出一種新型燃料電池,與目前的電池技術(shù)相比,可讓電動汽車的續(xù)航增長10倍。如果可實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn),成本也不會太高,可為汽車提供電力。

滑鐵盧大學(xué)燃料電池和綠色能源實驗室(Fuel Cell and Green Energy Lab)主任Xianguo Li表示:“按照我們的設(shè)計方法,新型燃料電池的成本可能與內(nèi)燃機相當(dāng),甚至更低。未來前景非常光明,是一種可能能夠蓬勃發(fā)展的清潔能源?！?/p>

最初,研究人員專注于研發(fā)混合動力汽車的燃料電池,由于行駛里程有限、充電時間長等問題,混合動力汽車不僅配備了內(nèi)燃機,還搭載了電池。理論上來講,目前的燃料電池可以替代內(nèi)燃機,在混合動力汽車運行的時候,可以使用電力發(fā)電機來給電池充電,但是此種方式成本太高,不切實際。

研究人員通過一種設(shè)計解決了該問題,該設(shè)計能夠通過提供恒定而不波動的電量,使燃料電池更加耐用,即意味著此種通過化學(xué)反應(yīng)提供電能的燃料電池會變得更加簡單,也更加便宜。Li主任也是機械和機電一體化工程系的教授,他表示:“我們找到了一種以更低成本,同時滿足耐久性和性能的方法,來生產(chǎn)燃料電池?！?/p>

研究人員通過戰(zhàn)略性功率管理,讓每個電池堆棧只在固定運行點(如輸出恒定功率)工作,同時通過開關(guān)控制縮短其工作時間(運行),以創(chuàng)新方式配置燃料電池插電式混合電動汽車(FC-PHEV)的三個燃料電池堆棧,從而大大提高了電池的耐久性。研究人員設(shè)計了一種功率管理滯后控制策略,使電池工作時間均勻地分布在三個燃料電池堆棧上,并且減少了開關(guān)次數(shù)。結(jié)果表明,在城市道路、高速公路和城市-高速公路結(jié)合的駕駛中,車載燃料電池的耐久性分別提高了11.8倍、4.8倍和6.9倍。燃料電池耐久性得以提高源于實時駕駛時的平均功率需求只占FC-PHEV所能提供的最大功率的一小部分,而顯著提高耐久性可以減少燃料電池的過渡設(shè)計,從而降低成本。

研究人員希望在混合動力汽車中推出燃料電池,可實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn),從而降低生產(chǎn)成本。通過提供一種價格低廉、安全可靠、又清潔的電力能源,將為燃料電池完全取代電池和內(nèi)燃機鋪平道路。