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巴斯夫Celtec膜燃料电池为Antares DLR-H2滑翔机提供动力 |
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| http://cn.newmaker.com
3/31/2009 3:33:00 PM
佳工机电网
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 当“Antares DLR-H2”型滑翔机起飞时，所有认为自己会听到发动机尖啸声的人都会感到意外：这架飞机几乎无声的离开了跑道。同时，也闻不到任何燃料的气味。Antares滑翔机是第一种有人驾驶的氢燃料动力飞机，其燃料电池系统位于后翼夹层中，包括发电系统和电动机。飞机的引擎为巴斯夫燃料电池公司（BFC）开发的膜电极燃料电池组件，缩写为MEA。在MEA中，氧和氢反应释放的化学能直接转变为电能和热。
Antares DLR-H2由德国航空中心（DLR）设计制造，由Lange航空公司负责测试其燃料电池系能是否具备用于航空动力的潜力。BFC的Carsten Henschel博士强调说：“巴斯夫正在参加这项创新动力技术的中试项目中，这一技术将不仅仅用于飞机。在能源短缺的情况下，燃料电池将发挥其作用，例如，氢的来源丰富，可以利用风能或天然气柴油，因此可以保证供应的稳定。此外，相对于传统动力技术，其能量转换效率更高，并且产品是无害的水蒸气。”
目前研究者面临的挑战是如何尽量降低燃料电池的尺寸和重量，以保证其能够应用于更多场合。达到这一目标的关键是尽可能的减少组件的数量。传统的低温燃料电池系统最高操作温度为80摄氏度，并且需要大量的辅助这杯和复杂的控制系统才能用于飞机动力，以适应地面和高空的条件。巴斯夫开发的MEA技术为航空器系统开发者提供了新的条件：这种燃料电池系统是世界上第一个商业化的膜电极燃料电池，其操作温度可达180摄氏度。这种膜的商标为Celtec®。这种燃料电池可以气冷，而不必通过水冷。这就可以除去传统的空气增湿器、水泵、水罐、阀门和清洁系统。
Celtec®膜的出色性能初看并不明显：这种手掌大小超薄的长方形膜看起来和传统的塑料薄膜并无区别。然而，巴斯夫的科学家们成功的开发了这种聚苯并咪唑聚合物膜。这种塑料材料，具有优异的耐热性能，也可以用于消防员防护服。较高的操作温度可以阻止液态氢中的不纯物在铂电极（阳极）上沉积。在MEA中，铂是电化学反应的催化剂。不纯物会造成其催化活性的降低。由于高温燃料电池比低温燃料电池具有更高不纯物承受能力，液态氢的纯化就变得更容易，也就方便了燃料电池系统的应用，降低了成本。BFC专家Henschel解释说：“由于Celtec®，燃料电池系统可以减少3种组建，成本因而降低了40%。高温膜的发展最终拓宽了燃料电池使用领域。”
为了使燃料电池输出更多的电力，为Antares滑翔机提供动力，多个燃料电池组成了电池组。这是因为单个燃料电池只能输出600-700毫伏电压。对于Antares，丹麦公司Serenergy开发了一种特殊的轻型气冷电池组系统，可以将成百个Celtec®MEA燃料电池组合在一起，并附有导电石墨板。石墨板和每个燃料电池连接，传导电流，并通过专门管道输送氢和氧。在这些技术的帮助下，燃料电池可以把Antares送上蓝天。
斯图加特DLR的Josef Kallo博士说：“在Antares测试飞行后，我们将把燃料电池安装在空客A320上，用于测试并优化未来其在宽体科技上用于高效供电的性能。在宽体客机上，燃料电池可以安装在机体的周围：不但可以像飞机供电，所产生的热和水还能够用于机翼的防冻以及清洗用水。DLR对于Antares的试飞将在2010年结束，然后燃料电池将在空客A320上进行测试。
前景
巴斯夫公司的Celtec®产品的需求十分稳固：除了用于法兰克福的燃料电池生产外，今年夏天在美国新泽西Somerset将有新的工厂投产。巴斯夫已经建立了坚实的用户基础，这一研究则有欧洲议会和德国联邦政府发起。约150家公司和研究机构参与到Celtec®的开发和应用中。由于燃料电池正从实验室向工业化转变，Celtec®的用量将更大。
高温燃料电池将很快应用于露营设备中，向私人家庭提供电力和热量供应。在不远的将来，还将用于汽车供电。这一技术未来还将用于移动电话、无线电设备和笔记本电脑，使其待机时间延长5倍以上。
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