加拿大設計全新燃料電池,改良電力輸出使電池壽命延長 10 倍

發佈日期: 2019 年 05 月 17 日 9:00 | 作者: | 分類: 產業資訊

加拿大滑鐵盧大學近日研發新型燃料電池,聲稱新設計可延長電池壽命 10 倍,使電池在大規模製造情況下仍具有經濟效益,有望打造經濟實惠的燃料電池(Fuel Cell)插電式混合動力車(PHEV),更有機會將現今的內燃機取而代之。

在節能減碳趨勢下,愈來愈多科學家投入電動車、氫燃料電池車、油電混合車行列,希望可解決長期的交通空氣污染與化石燃料依賴問題,而滑鐵盧大學也無法置身事外,該團隊原先主要涉獵燃料電池插電式混合動力車,致力研發兼具內燃機與燃料電池優勢的新一代綠色系統。

眾所皆知,燃料電池是透過氫與氧的化學反應來產生電力,過程中也只會產生水,是個備受看好的新型汽車技術。在燃料電池插電式混合動力車設計中,燃料電池可在車輛低速行駛時提供電力與動力,並且在駕駛踩油門加速時切換到內燃機系統,能有效降低汽車溫室氣體排放量。

然而他們在研究途中發現,縱使燃料電池理論上可以取代引擎,直接為電動機供電,但仍會因為成本高而難以實現,對此,滑鐵盧大學團隊決定投身燃料電池研究,改良電池電力輸送方式、設計全新的燃料電池系統。

滑鐵盧大學機械與機電工程教授 Xianguo Li 團隊透過遲滯控制(Hysteresis control)電源管理系統,將燃料電池電力輸出方式從波動型(fluctuating)改為穩定輸出,這樣一來就可以縮短開關切換所需的時間,並延長燃料電池的壽命。

燃料電池測試車與燃料電池(圖片來源:滑鐵盧大學

根據團隊在期刊《Applied Energy》發表的論文,研究團隊也有測試新系統在市區、高速公路、快速公路下的性能,發現其耐久度分別提高 11.8、4.8、6.9 倍,有效提高燃料電池的壽命。

研究團隊希望可透過新技術打造出經濟實惠、又可大規模製造的燃料電池-混合動力車,Li 教授則指出,目前團隊也已經找出如何降低成本,並滿足耐久度與性能的方法,未來有望實現此目標,與此同時降低交通運輸系統的碳排放。

Li 教授表示,該研究暨能解決內燃機的運作問題,又可以解決其所帶來的環境危害,團隊已邁出第一步。

(首圖來源:John Eckman via Flickr CC BY-SA 2.0)

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