滑铁卢大学新燃料电池 可让电动汽车续航增长10倍

(图片来源:滑铁卢大学官网,图中人物:Xianguo Li)

据外媒报道,加拿大滑铁卢大学(University of Waterloo)研究人员已经研发出一种新型燃料电池,与目前的电池技术相比,可让电动汽车的续航增长10倍。如果可实现大规模生产,成本也不会太高,可为汽车提供电力。

滑铁卢大学燃料电池和绿色能源实验室(Fuel Cell and Green Energy Lab)主任Xianguo Li表示:“按照我们的设计方法,新型燃料电池的成本可能与内燃机相当,甚至更低。未来前景非常光明,是一种可能能够蓬勃发展的清洁能源。”

最初,研究人员专注于研发混合动力汽车的燃料电池,由于行驶里程有限、充电时间长等问题,混合动力汽车不仅配备了内燃机,还搭载了电池。理论上来讲,目前的燃料电池可以替代内燃机,在混合动力汽车运行的时候,可以使用电力发电机来给电池充电,但是此种方式成本太高,不切实际。

研究人员通过一种设计解决了该问题,该设计能够通过提供恒定而不波动的电量,使燃料电池更加耐用,即意味着此种通过化学反应提供电能的燃料电池会变得更加简单,也更加便宜。Li主任也是机械和机电一体化工程系的教授,他表示:“我们找到了一种以更低成本,同时满足耐久性和性能的方法,来生产燃料电池。”

研究人员通过战略性功率管理,让每个电池堆栈只在固定运行点(如输出恒定功率)工作,同时通过开关控制缩短其工作时间(运行),以创新方式配置燃料电池插电式混合电动汽车(FC-PHEV)的三个燃料电池堆栈,从而大大提高了电池的耐久性。研究人员设计了一种功率管理滞后控制策略,使电池工作时间均匀地分布在三个燃料电池堆栈上,并且减少了开关次数。结果表明,在城市道路、高速公路和城市-高速公路结合的驾驶中,车载燃料电池的耐久性分别提高了11.8倍、4.8倍和6.9倍。燃料电池耐久性得以提高源于实时驾驶时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,而显著提高耐久性可以减少燃料电池的过渡设计,从而降低成本。

研究人员希望在混合动力汽车中推出燃料电池,可实现大规模生产,从而降低生产成本。通过提供一种价格低廉、安全可靠、又清洁的电力能源,将为燃料电池完全取代电池和内燃机铺平道路。