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世界首個(gè)家用商用氫電池問(wèn)世,儲(chǔ)存能量是特斯拉家用儲(chǔ)能的三倍

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:874次  |  2021年12月16日  

上周,投資公司GowingBros成為L(zhǎng)AVO的基石投資者,LAVO是一家正在開(kāi)發(fā)國(guó)內(nèi)氫能儲(chǔ)存技術(shù)的澳大利亞“生活方式公司”。


LAVO與新南威爾士大學(xué)的氫研究設(shè)施合作,生產(chǎn)了世界上第一個(gè)家用商用氫電池。它能儲(chǔ)存40千瓦時(shí)的電能——是特斯拉Powerwall2的三倍。它有可能改變屋頂太陽(yáng)能發(fā)電的儲(chǔ)存方式,以便在太陽(yáng)下山或電網(wǎng)斷電時(shí)使用。


LAVO首席執(zhí)行官兼執(zhí)行董事alanyu表示,該系統(tǒng)是“數(shù)十年研究的結(jié)晶”。工程設(shè)計(jì)專家GHD、燃料電池技術(shù)專家Nedstack和澳大利亞工業(yè)設(shè)計(jì)咨詢公司D+I為該系統(tǒng)的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。


俞說(shuō):“讓Gowings加入我們的團(tuán)隊(duì)是對(duì)我們所做工作的巨大信心?!?/p>


去年,LAVO的儲(chǔ)能裝置仍在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行改進(jìn)。2021年初,它可以在一個(gè)設(shè)計(jì)精美的裝置中使用。

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充電溫度:0~45℃
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-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

LAVO已經(jīng)從ecolodge和GowingBros等合資企業(yè)獲得了訂單,提前于6月份正式安裝。作為對(duì)LAVO投資的一部分,Gowings已承諾購(gòu)買200套LAVO裝置,部署在其各種商業(yè)物業(yè),如購(gòu)物中心。


Gowings董事總經(jīng)理JohnGowing說(shuō):“除了為零售租戶節(jié)省整個(gè)Gowings購(gòu)物中心的能源成本外,我們還看到了一個(gè)重要的機(jī)會(huì),即通過(guò)使用LAVO技術(shù)來(lái)支撐嵌入式網(wǎng)絡(luò),從而成為我們住宅區(qū)的電力零售商?!?。


LAVO的尺寸與家用冰箱差不多,尺寸為1680x1240x400mm,重量為324kg。安裝時(shí),它通過(guò)(混合)逆變器連接到太陽(yáng)能光伏系統(tǒng),并通過(guò)凈化系統(tǒng)連接到自來(lái)水。這將允許內(nèi)部電解槽將多余的能量轉(zhuǎn)化為氫氣,儲(chǔ)存在四個(gè)罐中。


氫燃料電池


盡管氫能電池的效率不如電池,但與內(nèi)燃機(jī)技術(shù)相比,今天的氫燃料電池具有可觀的優(yōu)勢(shì),后者將燃料轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的效率約為25%。相比之下,燃料電池可以將氫氣與空氣混合,以產(chǎn)生高達(dá)60%的效率發(fā)電。

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標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
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應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備

燃料電池的工作原理類似于電池,利用帶電的氫離子在電解質(zhì)膜上的運(yùn)動(dòng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,從而產(chǎn)生電流。它們?cè)谀抢锱c氧氣重組產(chǎn)生水,這是燃料電池唯一的排放物,同時(shí)還有熱空氣。


盡管其效率不如電池,但如今的燃料電池與內(nèi)燃機(jī)技術(shù)相比可謂不錯(cuò),后者將燃料轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的效率約為25%。相比之下,燃料電池可以將氫氣與空氣混合,以產(chǎn)生高達(dá)60%的效率發(fā)電。


在社會(huì)變化方面,F(xiàn)CEV的進(jìn)入障礙也相對(duì)較低,因?yàn)樗鼈兊倪\(yùn)行和性能與傳統(tǒng)車輛相似,可在幾分鐘內(nèi)在加油站加油,并在單個(gè)油箱上行駛500至600公里,而無(wú)有害排放。


制氫


通過(guò)將水分解成氫和氧原子的組成成分,氫燃料本身可以通過(guò)電解以越來(lái)越高的成本效益生產(chǎn)。這會(huì)產(chǎn)生兩種有用的氣體,并且在通過(guò)綠色能源提供動(dòng)力時(shí),使氫氣的產(chǎn)生成為碳中和行為。


但是,目前,全世界每年生產(chǎn)的6000億立方米氫氣中,只有2%是通過(guò)水電解生產(chǎn)的,而98%是由天然氣生產(chǎn)的,而二氧化碳是副產(chǎn)品。


這種氫的90%以上用作肥料的基石,或在石油,煉油和更廣泛的石化工業(yè)中消耗。


因此,氫經(jīng)濟(jì)的發(fā)展在最初階段依賴政府投資。除了生產(chǎn)碳中性能源所需的可再生能源項(xiàng)目外,還需要對(duì)氫氣生產(chǎn)和分配基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行投資。


氫燃料電池技術(shù)障礙


美國(guó)能源部(DOE)與國(guó)家實(shí)驗(yàn)室,大學(xué)和行業(yè)合作伙伴緊密合作,以克服燃料電池開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)障礙。成本,性能和耐用性仍然是燃料電池行業(yè)的主要挑戰(zhàn)。


成本-鉑代表燃料電池的最大成本組成部分之一,因此,大部分研發(fā)工作都集中在提高現(xiàn)有鉑族金屬(PGM)和PGM合金催化劑以及非PGM催化劑的活性和利用率的方法上長(zhǎng)期應(yīng)用的方法。


性能—為了提高燃料電池的性能,R&D專注于以降低的成本提高效率和耐久性的離子交換膜電解質(zhì)的開(kāi)發(fā);通過(guò)集成最先進(jìn)的MEA組件來(lái)改進(jìn)膜電極組件(MEA);開(kāi)發(fā)運(yùn)輸模型以及原位和異位實(shí)驗(yàn),以提供用于模型驗(yàn)證的數(shù)據(jù);確定退化機(jī)制并開(kāi)發(fā)減輕其影響的方法;并維護(hù)專門針對(duì)固定式和便攜式電源應(yīng)用而定制的組件,子系統(tǒng)和系統(tǒng)的核心活動(dòng)。


耐用性—關(guān)鍵性能因素是耐用性,根據(jù)燃料電池系統(tǒng)的使用壽命來(lái)滿足應(yīng)用程序的期望。在實(shí)際操作條件下,固定和運(yùn)輸燃料電池的DOE耐久性目標(biāo)分別為40,000小時(shí)和5,000小時(shí)。在最苛刻的應(yīng)用中,實(shí)際的工作條件包括燃料和空氣中的雜質(zhì),啟動(dòng)和停止,凍結(jié)和解凍以及濕度和負(fù)載循環(huán),這些都會(huì)導(dǎo)致對(duì)燃料電池系統(tǒng)材料和組件的化學(xué)和機(jī)械穩(wěn)定性產(chǎn)生壓力。研發(fā)的重點(diǎn)是了解燃料電池的降解機(jī)理,并開(kāi)發(fā)可減輕其降解的材料和策略。


效率不斷提高


在全球范圍內(nèi),氫氣的成本已經(jīng)在下降,這部分與可再生能源成本的下降是一致的,但也歸因于水電解和氫燃料電池技術(shù)的改進(jìn)。


總部位于巴黎的國(guó)際能源署(InternationalEnergyAgency)預(yù)計(jì),到2030年,制氫的成本將進(jìn)一步下降30%,但中東最近的光伏太陽(yáng)能項(xiàng)目成本的快速下降可能意味著商業(yè)化制氫的本地成本會(huì)跌得更快。


隨著對(duì)氫基礎(chǔ)設(shè)施投資的增加和凈成本的持續(xù)下降,氫經(jīng)濟(jì)可能被證明是從碳?xì)浠衔镞^(guò)渡的必不可少的工具。


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