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2023

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Advent高温质子交换膜燃料电池技术引领航空业零排放革命

作者:

Advent.energy


 

1903年,莱特兄弟的历史性飞行标志着航空业的开始。受莱特兄弟开拓精神的启发,如今的航空业面临着一个关键的挑战:解决碳排放问题。


2022年,全球航空业能源相关二氧化碳排放占比为2%,增长速度超过铁路、公路或航运,这使得航空业急需创新解决方案,以实现2050年零排放的宏伟目标。


有一点是可以确定的,燃料电池是推动绿色航空业的关键解决方案。燃料电池是通过化学反应产生清洁电力的装置,通常涉及氢气和氧气。


我们可以设想一下未来,飞行里程达到1000海里的航班完全由燃料电池供电。虽低温质子交换膜(LT-PEM)燃料电池是成熟技术,但在航空应用中存在固有的局限性。高温质子交换膜燃料电池技术(以下称:HT-PEM)作为一种创新性技术,正稳步成熟并逐渐具备竞争力。


多亏了高温质子交换膜燃料电池技术,燃料电池驱动的飞行很快将成为现实。

 

原因如下:
先进的热管理:与传统的低温质子交换膜电池不同,HT-PEM燃料电池技术在更高的温度范围内运行,范围为120°C至220°C。这有效解决了航空领域的热管理挑战,通过优越的高温操作提高性能、乘客容量和航程。


无需水的优势:HT-PEM燃料电池不需要水的卓越特性非常适合航空应用。该关键优势确保了即使在最极端的飞行条件下也能保持一致可靠的性能,解决了低温质子交换膜电池所面临的问题。


航程扩展和加氢快速:采用HT-PEM燃料电池技术的飞机采用轻薄板材,显著提升了航程、有效载荷能力以及单次加氢的飞行次数。HT-PEM飞机的快速加注时间,可以快速实现周转,不会影响功率输出。


燃料适用性:HT-PEM燃料电池适应各种含氢燃料,例如液氢、二甲醚和可持续航空燃料(SAF),为航空业提供更多能源选择。与低温质子交换膜技术不同,HT-PEM减少了与高纯度氢气要求相关的障碍,提升了其商业可行性。


耐久性和效率:除性能卓越,HT-PEM燃料电池技术在耐久性方面也表现出色,比低温质子交换膜燃料电池具有更长的运行寿命。其高操作温度所实现的流线型冷却系统增强了效率和可靠性。


HT-PEM燃料电池技术的独特之处?一切关键在于核心组件:膜电极(MEA)。MEA在燃料电池的性能表现中起着至关重要的作用,影响其使用寿命、效率、重量和成本。Advent积极参与美国能源部的“L’Innovator™”计划以及和著名机构如洛斯阿拉莫斯国家实验室、布鲁克黑文国家实验室和国家可再生能源实验室的合作,正商业化创新性的Ion Pair™ MEA技术。这使得Advent成为全球燃料电池市场的领导者。Advent的Ion Pair™ MEA已经显示出比基于高温PBI的MEA更长的操作寿命,并且以更高的电流密度运行,承诺通过简化的辅助设备和冷却子系统显著减少动力系统的重量和体积。

 

 

 

 

Advent正与空中客车公司进行战略合作,优化Ion Pair™ MEA技术,为实现完全由燃料电池驱动的飞机目标做出贡献。

 

除航空业,Advent相信HT-PEM在重型卡车和海洋应用中的多元化应用。Advent和西门子能源合作,实现海运业的碳减排,和现代汽车公司合作进行重型运输,Advent正在多个领域推动(能源)变革。
 

来源:Advent.energy
 

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