笔记本电脑用户都深有感受,仅是供电的锂离子蓄电池(LIB)的重量就高达几公斤之多。笔记本电脑等便携式电子设备的设计者更是苦恼万分,微处理器的功耗每10年增长100倍,而LIB的容量大约每10年仅提高2倍左右,如何解决?Intel公司的1GHz时钟频率的PentiumIII微处理器的功耗已高达36W,而现代18650型(直径18mm、高65mm、重量为45g)的LIB,仅有7.4Wh的容量。富士通公司的实验数据表明,一台普通的笔记本电脑平均功耗为50W;若让它工作10小
笔记本电脑用户都深有感受,仅是供电的锂离子蓄电池(
LIB)的重量就高达几公斤之多。笔记本电脑等便携式
电子设备的设计者更是苦恼万分,微处理器的功耗每
10年增长
100倍,而LIB的容量大约每10年仅提高2倍左右,如何解决?
Intel公司的1GHz时钟频率的PentiumIII微处理器的功耗已高达36W,而现代18650型(直径18mm、高65mm、重量为45g)的LIB,仅有7.4Wh的容量。富士通公司的实验数据表明,一台普通的笔记本电脑平均功耗为50W;若让它工作10小时,需要500Wh的电力;以上述的LIB供电,不得不用68块LIB的电池组供电,其重量将达3kg。
面对上述的事实,很多技术人员认为,对LIB不能再抱有幻想。因为现在常用的蓄电池(NiCd、NiMH、LIB)的能量密度虽然每年都有所提高,但是他们的发展潜力有限。于是,人们把目光集中到燃料电池,期望一种小巧的燃料电池问世,摆脱LIB的束缚,取得便携式电子机器设计上的更大自由度。
因为现行的LIB确实有很多弊端,
电流容量不够大,价格很高,而且需要具备过压过流保护的充电设施。然而,燃料电池的能量密度比LIB蓄电池高出10倍,一旦商品化的价格将不超过现行蓄电池的价格,并且所用的燃料能随处可以补给。于是,人们开始关注燃料电池未来的技术和市场发展前景。本文仅就大家关注的问题做简单介绍。
市场
随着环境问题越来越受到重视,人类社会需要零排放汽车,刚好燃料电池的研究在固体高分子型燃料电池上露出曙光。于是,在1997年,汽车厂商们发表了燃料电池驱动汽车的实用化宣言,直接促进研究开发活动。许多厂家都宣称:“2003~2005年时,将实现燃料电池车辆实用化。”
以前,燃料电池研究与开发一直处于摸索阶段,虽然燃料电池在个别工厂或旅馆里应用,可是进展十分缓慢。正是由于汽车世界的举动,点燃了研究与开发燃料电池的烈火。随后,住宅供电研究的厂家也看到希望,开始紧张地投入燃料电池的研究与开发;开发燃料电池的热潮也波及到便携电子设备开发领域,把小巧燃料电池作为正式开发项目。然而,在汽车领域应用的燃料电池开发,技术难度远超过设想的程度,材料成本居高不下,燃料供应整合等都是阻挡实用化的难关。
便携式电子设备厂家多年来受LIB的困扰,苦于没有出路,汽车领域里燃料电池的曙光激发出开发小巧燃料电池的**,一发不可收拾。最先投入研究与开发的是欧美风险企业,日本便携式电子设备制造商跟随其后,紧追不舍,这些厂家参与燃料电池开发,**澎湃,各自大胆采用新材料,并且相继获得突破性进展,于2001年里分别发表小巧燃料电池试制品。日本便携式电子机器厂家普遍认为,小巧燃料电池已经达到可以取代LIB的水平。
在这样的竞相开发小巧燃料电池的态势下,住宅供电系统开发厂家和汽车动力系统厂家已经看到小巧燃料电池试制品的后来居上之势,也都加快研究与开发的步伐。他们清楚地知道,新材料适用于便携式电子机器的小巧燃料电池未必不适用于汽车和住宅供电系统的燃料电池;如若不迅速跟上去,便携式电子机器厂家也很可能将要涉猎到汽车和住宅供电系统的巨大市场。也就是说,在开拓当今世界燃料电池潜在市场的竞赛中,已显现出以小巧燃料电池带动大电力燃料电池市场的竞争态势。