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日立研制成功新型燃料电池系统 |
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| http://cn.newmaker.com
4/27/2006 10:26:00 AM
佳工机电网
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 日经BP社2006年4月27日报道 日立万胜现已开发出一种新型燃料电池系统（图1），只需将水加入铝粉中即可生成氢气，并使用氢气作为燃料来发电。其特点是仅用廉价的铝和氢气就能在常温下生成氢气，而且在氢气生成中不需使用触媒。还可对废旧材料等铝合金进行再利用，以此实现资源的有效利用。设想首先用于周边没有电源的移动电话基站，受灾等情况下使用的紧急电源，以及军事用途等，今后将针对功率约10W～100W的中小型设备进行开发。
利用Al＋3H2O→Al（OH）3 ＋ 3/2H2这种反应生成氢气。通过使微粉化且粒子之间不会发生凝聚、即经过特别处理的铝和水发生反应，可利用1g铝和2g生成1.3L氢气。
利用水和铝的反应生成氢气的研究，最初是日本室兰大学教授渡边正夫进行的。在2004年的一次展会上看到该大学的展示后，日立万胜也开始了此项研究。当时只能生产理论60％左右的氢气，而且在低成本生产铝粉的方法等方面也存在一些课题。日立万胜此后所做的实用化开发一是要确立量产技术，二是要达到每g铝粉可生成1.3L氢气，即理论值95％的水平。
在此次发布会上，使用试制的燃料电池系统，实际进行了笔记本电脑驱动演示。样品由氢气生成装置、发电单元、锂离子充电电池和控制电路构成。外形尺寸为160mm×100mm×60mm，重920g。功率平均为10W，最大可达到20W。电压为7.4V。发电单元采用了氟类固体高分子电解质膜。
氢气生成装置分别装有容积为50mL的水箱和铝粉盒。只要利用小型泵将水送至铝粉盒，就会在铝粉盒中生成氢气，燃料电池也随之开始发电。据悉，利用20g铝粉可驱动笔记本电脑4～5个小时，所需的水约为40mL。
将来有望达到与锂离子充电电池同等的通量密度
日本万胜认为，今后通过开发关键技术，可将现为160mm×100mm×60mm的外形尺寸缩小到97mm×87mm×31mm。如能达到这种程度，就能将它的单位体积通量密度提高到与锂离子充电电池媲美的300Wh/L。
此外，作为此次开发的燃料电池所使用的MEA（膜电极），日立万胜通过对电极结构进行优化，实现了的280mW/cm2功率密度。该公司不仅准备开展燃料电池系统业务，还准备大力发展MEA的外销业务。
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