简述燃料电池系统及燃料电池发电设备概况

据外媒报道，HorizonFuelCellTechnologies公司发布了最新款车用级大功率、高功率密度燃料电池组，该产品采用公司的石墨双极板技术，其厚度约为1.1毫米，性能优于传统金属二极板和常规石墨双极板。目前，该项技术正在申请专利中。

通过优化双极板、薄膜电机组件材料及设计规格，Horizon旗下的点还研发中心成功实现了连续能量密度：在全尺寸短堆栈下，当电压为0.6V时，每个电芯的能量密度为1.5W/cm2，是某些车用级商用燃料电池能量密度的两倍。

Horizon期望在可预见的未来将能量密度再度提升至1.8W/cm2。Horizon新款60-100kW、高能量密度、低成本车用级燃料电池组将于2019年年底前实现该产品的商业化运作。

HorizonGroup表示，当谈及燃料电池系统的商业吸引力时，每平方厘米的电池能量密度要比体积能量密度重要得多。电池能量密度翻番意味着体积能量密度也会随之翻番，同时还将材料的成本减半，为燃料电池车载短期内的大规模商业化运作奠定了基础。

Horizon还将双极板技术研发成果与最近在高度自动化制造工艺相结合，后者定位燃料电池组合及核心原材料，旨在帮助用户实现迄今为止不可企及的成本结构，该类成本结构既涉及燃料电池车，也涉及燃料电池发电应用。

该公司最近与全球用户签订了车用级燃料电池系统及燃料电池发电设备的合作备忘录，旨在利用副产品氢气提供40MW的电量。


气凝胶，被誉为改变世界的新材料，具有孔隙率高、比表面积大、密度低、绝热性能好等优异理化性质，在热/声/电绝缘、催化剂/药物载体、星际尘埃收集、环境修复、能源与传感等领域具有重要应用前景。然而，其自身力学缺陷，如强度弱、易脆、变形能力差等弊端，尤其是较宽温度范围内抵抗不同载荷冲击能力，成为气凝胶获得实际应用的最重要障碍之一。

针对上述问题，中国科学院苏州纳米技术联合苏州热象纳米的气凝胶团队与德国科学家合作，将实验设计与理论计算相结合，通过溶剂组分调控氢键网络，寻找到一条简便、高效、绿色的合成路径，成功制备得到超柔性氮化硼纳米带气凝胶，并实现了气凝胶材料在很宽温度范围内（-196°C~1000°C）及不同载荷冲击形式（压缩、弯曲、扭曲、剪切等）下的柔性保持。

研究表明，该氮化硼气凝胶由超薄（~3.2nm）、大长径比（几百）、多孔带状纳米结构相互缠绕、搭接而成，表现出超轻（~15mgcm-3）、热绝缘（~0.035W/mK）、高比表面积（~920m2g-1）及优异的力学性能。该气凝胶在多次循环压缩、扭曲、弯曲、剪切等不同载荷下，可保持结构不被破坏、且可快速恢复至原有形状。

当该气凝胶被浸泡在液氮中，其压缩-回弹性能仍能够很好保持。进一步地，当氮化硼气凝胶被放置于酒精灯火焰或高于1000°C的管式炉（空气氛围）时，其稳定的力学柔性仍被完好保留，且可承受不同载荷的冲击。上述氮化硼气凝胶的超柔性展示如下图所示。

氮化硼纳米带气凝胶在液氮、火焰、高温空气氛围（>1000°C）下，承受不同载荷的柔性形变-回弹行为