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锂离子电池与燃料电池主要的区别对比

来源:宝鄂实业    2019-12-17 10:10    点击量:
锂离子电池可靠性问题的根源在于前面讨论过的安全性影响因素,而这几个因素则是由嵌入式反应的本质特征所决定的。
 
 
 
在讨论PEMFC可靠性问题之前,我们先看看燃料电池的实际应用情况。PEMFC实际上是在AFC(碱性燃料电池)的技术基础上发展起来的。而AFC则是为宇航飞行量身定做的动力源,上世纪七十年代美国联合技术公司(UTC)首先将AFC电堆应用于美国航天飞机而取得了成功,之后美国国际燃料电池公司(IFC)生产的第三代AFC(标称/极限功率7.0/12.0KW)后来成为美国航天飞机的标准动力源,可见燃料电池技术本身具有极高的可靠性。
 
 
 
另外一个大规模使用蓄电池的军工领域就是常规潜艇。常规潜艇采用高能电池系统可以大大增加其水下活动时间,无疑极具战术价值。目前世界各国现役的常规潜艇的动力蓄电池几乎都是采用铅酸电池,国际上还没有锂离子电池在现役常规潜艇(主动力蓄电池)或者核动力潜艇(辅助蓄电池)上装艇的案例(“雷天生命源稀土锂离子电池”不在笔者讨论范畴)。
 
 
 
西方军事列强至今没有在其新一代常规潜艇上列装锂离子动力电池系统的根本原因显然不是出于价格考量,而主要是因为大型锂离子动力电池在可靠性尤其是安全性方面存在较大的隐患,并不能满足潜艇苛刻的使用环境。
 
 
 
至于之前有媒体报道的日本最新型的“苍龙”级常规潜艇上将首次使用锂离子电池,后来澄清由于技术和预算问题而放弃,而日本下一代常规潜艇已经确定将使用PEMFC作为AIP(不依赖空气推进装置)动力。
 
 
 
目前全球正在或者即将服役的AIP常规潜艇大多采用PEMFC作为主动力电池系统。1987年,德国海军使用西门子公司(Siemens)的AFC电堆,成功改造了一艘206级试验艇,使其成为全球第一艘具备实战能力的燃料电池AIP潜艇。之后,德国连续发展了212和214两级AIP潜艇(PEMFC电堆由Siemens和HDW联合开发,2&TImes;120KW),目前已发展到最新型的216级。
 
 
 
俄罗斯、韩国、澳大利亚、以色列和意大利的新型常规潜艇都采用PEMFC燃料电池AIP技术。我们可以想象,按照军品对可靠性和安全性的极高要求,大型PEMFC电堆单纯就技术层面而言已经发展到了高度完善可靠的程度。
 
 
 
而事实上,我们从AFC和PEMFC的发展历程来看,燃料电池从一开始就是定位在大型“动力电池”而发展起来的,这跟锂离子电池从小型的手机电池一步步发展到大型动力电池的道路是完全不一样的。