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《氢燃料电池创下备用电池新纪录，48小时内发电超10500千瓦》

  • 来源专题：中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
  • 编译者： guokm
  • 发布时间：2020-07-28

  • 氢燃料电池创新实验室通过并联运行4个汽车燃料电池，在48小时内发电超过10500 千瓦时，创下了由氢产生的计算机备用电源的新记录。

    能源解决方案提供商Power Innovations公司宣布已连续48小时使用氢燃料电池，成功为整个数据中心服务器负载供电。

    该公司的首席执行官表示，这项成功应用表明，氢燃料电池不仅可以在数据中心内广泛使用，而且在需要零碳排放和无电网接入的地区，都显示出极大的优势。

    据悉，目前大约需要416兆瓦的电能(约占地球上所有电能的3%)才能为全球的数据中心供电。而数据中心的容量每三年就翻一番，数据中心的电耗每四年翻一番。

    该公司的氢燃料电池创新实验室通过并联运行四个汽车燃料电池，在48小时内产生超过10500千瓦时的无污染绿色电力，创下了由氢产生的计算机备用电源的新记录。

    在48小时内，共消耗了815公斤氢，产生了10560千瓦时的电力。这些电力足够普通家庭使用一年。而这48小时运行的副产品是7240升纯水，可以让一位普通人用一个月。

    与传统的UPS和柴油发电机备用解决方案相比，氢燃料电池具有多种优势。氢燃料电池将传统的UPS和发电机打包在一个单元中，从而消除了双重维护成本，并减小了占地面积。氢燃料电池免维护、无振动的，并且可以在短时间内生产丰富的清洁电能。

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  • 《康明斯Accelera氢燃料电池助力临港公交创造新纪录》
    • 来源专题：能源情报网信息监测服务平台
    • 编译者：guokm
    • 发布时间：2023-09-26
    • 9月22日，随着一辆临港“新芦专线”氢燃料电池公交车平稳开动，由康明斯旗下零碳品牌Accelera驱动的上海临港新片区首批氢燃料电池公交车累计行驶里程抵达500万公里。   目前，康明斯Accelera驱动的临港在运行公交共72辆。根据运营监测数据，这批公交的百公里氢耗为4.86公斤，优于行业水平约8%。在一年多的运行时间里，这批清洁能源公交车实现了显著的节能减排效果，其中二氧化碳实现减排170吨，氮氧化物实现减排2.86吨，固体颗粒减排6.76吨。 上海临港新片区公共交通有限公司总经理张春光在会上表示：“这批康明斯氢燃料电池系统的公交车始终保持稳定的运行状态，项目团队提供主动和有成效的定制化服务，是我们可靠的运营保障。我们期待和康明斯一起为整个公交行业带来更多创新的产品和技术，为零碳未来添砖加瓦。” 康明斯董事长兼首席执行官荣湛宁在活动中介绍：“助力全球的脱碳步伐是康明斯的企业承诺和责任，我们一直致力于通过技术创新为用户提供更清洁环保的动力解决方案，助力其达成碳减排目标。作为氢燃料电池和绿色制氢技术的先行者，康明斯非常荣幸能够成为临港氢能创新生态的有机组成部分。”   当天，上海临港新片区管委会、上海临港新片区投控及公共交通、万象汽车以及产业上下游重要伙伴参与庆典，与康明斯共同见证临港清洁能源公共交通项目的又一里程碑。上海临港公交和康明斯就数字化服务和氢能技术人才签署合作协议。合作基于康明斯数字化服务理念和临港公交智慧机务管理理念，将在大数据氢安全管理、车联网大数据主动故障预警和大数据车辆能耗管理三大领域进行数字化项目合作。 临港作为国内发展氢能产业的高地，搭建了健全服务链，形成了包括氢能特色园区，专业化平台公司、检验检测机构等在内的服务体系；扶持领先的科技创新链，出台多项政策，奖励扶持企业科技创新；推广丰富应用场景链，形成了市政公交引领、重卡先行、绿电制氢等多元应用场景有序发展，充分发挥临港得天独厚的应用场景优势。 同日，临港新片区管委会授牌临港工匠创新工作室落地临港公交集团，联合康明斯一起为公交行业打造出一支具备数字化能力的氢能公交维保工匠队伍。康明斯将提供专业的氢能动力培训资料、教具以及技术课程，为临港公交氢能维保人员培育提供支持。“临港将会坚定不移地发展新能源和氢能产业，通过政策引领和场景推广，支持氢能产业快速发展，也希望康明斯能够一如既往地扎根临港，持续快速推动临港项目建设和发展，”临港新片区管委会高科处处长陆瑜在活动上表示。 随着氢能源被广泛接受和应用，康明斯期待协同临港氢能生态圈上下游合作伙伴，前瞻性地推动氢能技术进步，并在氢能商业化创新利用上取得进一步突破和协同发展。 据悉，这批累计里程突破500万公里的车辆配装Accelera HD120氢燃料电池产品，该产品联合主机厂正向开发，针对客车应用场景进行定制优化，具有大功率、高效率，低氢耗，安全可靠等特点。125kW额定净功率切实满足公交全功率运行，电堆功率密度达3.5kW/L；发动机峰值效率可达60%，额定功率点效率42%。 据悉，产品设计传承康明斯百年设计验证及质量管理体系，确保产品更稳定、更耐久。在正式投入使用前，康明斯联合万象汽车累计完成8000公里的严格道路试验 (路试全程强化，负载强度6.5吨，相当于实际行驶里程8万公里)，同时完成2500小时DVPR耐久实验，确保产品可靠性耐久性得到充分验证。 据了解，在氢燃料电池发动机的售后方面，康明斯基于市场和产品痛点，开发了一系列的高效数字化服务解决方案，包含数字化服务平台，远程诊断，线上故障分级预警，氢耗管理模块、安全管理模块等，赋能产品智能化、运营安全化及服务主动化等。 公交车运行365天全年无休，康明斯的售后服务团队也提供全年7×24的服务保障。以快速积极响应速度、完善优化运营方案，第一时间解决客户需求，确保这批车辆的低能耗、高安全、高出勤率。 据了解，2021年，康明斯Accelera中国区总部及氢能中国研发中心落地临港，涵盖燃料电池发动机及其核心零部件等业务。除燃料电池公交车，Accelera助力的60辆31吨氢燃料电池渣土车在临港运营，自投入运营3个月以来已累计安全运营逾4万小时，运行超100万公里。
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  • 《燃料电池：信息化战场的“新能源”》
    • 来源专题：中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
    • 编译者：guokm
    • 发布时间：2019-02-26
    • 信息化条件下的高技术战争，士兵除携带武器弹药外，还将配备头盔显示器、激光测距仪、卫星定位终端以及高性能作战计算机等，这些设备每时每刻都需要充足的电量供应。美国陆军曾预测，未来单兵装备的平均耗电功率将达到100瓦，传统的干电池、蓄电池等早已“不堪重负”。 日前，在美国能源部耗资3400万美元资助的科技创新项目中，就包括4个与燃料电池高度相关的项目。连宝马等汽车公司都在跃跃欲试，将在2020年后正式发行搭载燃料电池的汽车。 燃料电池是一种直接把化学能转化为电能的装置，不仅不需要反复充电，还更加清洁高效。事实上，燃料电池正在成为军用电源领域的“明日之星”，将在未来战场发挥重要作用。 随身携带的“发电厂” 打赢未来信息化战争，需要高效可靠的“能量源”。近年来，信息化战场上竞相涌现的先进武器装备，对战场电力供应提出了新的更高要求。以美国为首的西方国家尤其重视燃料电池技术发展，从为单兵装备供电，到电推动军用卡车，更甚至是驱动无人航潜器和无人机，处处可见燃料电池的身影。 说起燃料电池中的“燃料”，当然不同于生活中常见的煤、油、天然气等传统燃料。我们都知道，让强大的电流从水中经过，水便会分解为氢和氧。燃料电池的原理正好与此过程相反，是通过特殊装置使氢和氧作为“燃料”发生反应，最终产生电能。因此，与干电池、蓄电池等储能装置在需要时才把储存的电能释放出来不同，燃料电池更像是一座把化学能直接转化成电能的“发电厂”。这也难怪燃料电池被认为是继水力发电、热能发电和原子能发电之后的第四种发电技术。 对于燃料电池而言，只要含有氢原子的物质就可以作为燃料。这就大大增加了“燃料”的来源范围，使燃料电池成为军用电源装备领域的“红人”。燃料电池投入军事应用，还有许多“先天性优势”。燃料电池在使用时能量转换效率高、系统反应快、运行可靠性强、维护方便。与其他电池相比，燃料电池的发电效率可以达到85%-90%。由于燃料电池的内部结构相对简单，工作时噪声很低，散热量和红外辐射较少。 近年来，包括美国国防部、美国陆军研究实验室、美国海军研究实验室等，都高度重视并全程参与了燃料电池的研发过程。从制订研制计划、明确技术指标，到研制后续环节安排部队进行试验，再到相关产品投入战场进行实战检验，燃料电池的研制都离不开美国军方的倾力支持。美国很多燃料电池产品的研发经历十几年时间，也与美国军方坚持将最新技术加以应用的决心不无关联。 “上天下海”无所不能 未来的燃料电池，将越来越轻型便携，并朝着移动式电池供电系统方向加速发展，必将成为信息化战场当之无愧的“能量源”。 燃料电池除可作为海面舰艇的辅助动力源外，还能为无人潜航器和潜艇提供驱动动力。美国海军已经完成了用作船用电网和推进系统的燃料电池系统研发，目前正逐步尝试将燃料电池用于驱逐舰。早在2005年，德国就试航了第一艘现代化的燃料电池潜艇。2016年获得澳大利亚海军潜艇项目大单的“梭鱼”级潜艇，也装备了由法国研制的燃料电池系统。2017年，美国国防部批准600万美元经费，专门用于研发无人潜航器的静音推进系统，或将采用由美国陆军研究实验室研制的燃料电池供电推进系统。此外，美国海军研究实验室还与通用汽车公司合作，正在致力于将车用燃料电池移植到下一代无人潜航器中，以大力提升无人潜航器的航程和持久力。 燃料电池也将助力飞行器展翅高飞。现有的无人机电池主要为锂离子电池，供电缺口较大，尤其需要研制供电时间更长、更安全可靠的供电系统。加拿大巴拉德公司为美军战术无人机研制了氢燃料电池，具有适应能力强、安全可靠、重量轻等特点，目前已经在洛克希德·马丁公司的系列产品中得到应用。美国国家航空航天局研制的使用燃料电池推进的太阳能无人机，一度创造出3.2万米的世界飞行高度纪录。目前，美国国防部正致力于使用燃料电池动力装置的长航时无人机项目，将尽快装备美军各军兵种。 早在20世纪60年代，由于载人航天器对特殊性能电池的迫切需求，美国曾研制出氢燃料电池。此后往返于太空和地球之间的“阿波罗”系列飞船，就专门安装这种体积小、容量大的供电系统。此外，美国通用汽车公司也在持续挖掘燃料电池在陆上军事应用中的潜力，已经推出使用氢燃料电池的“通用静音多功能电动平台”计划。该平台理论续航里程超过460千米，越野能力较强，还具备运送集装箱、作战方舱和医疗方舱等能力。 战场应用驶入“快车道” 随着战场军用电源系统要求的不断提升，燃料电池不仅为各类武器装备提供了强劲的供电能力、低热辐射和电磁辐射的使用环境，还具有高效、清洁、经济以及安全等优点，正逐步打开军事领域应用的大门。 现有的单兵可穿戴系统，士兵们背负的作战装备往往令人不堪重负。美国陆军目前正在尝试使用燃料电池取代传统锂离子电池，将减少约50%的负荷。美国陆军通信与电子研发和工程中心，同通用汽车公司合作，已经推出了一款用于单兵可穿戴设备的新型氢燃料电池系统。美军目前装备的军用燃料电池，尺寸与传统的一次性小型电池相同，输出的电流量却提高了1倍。韩国三星公司研发的单兵燃料电池系统，一次产生的电量高达1.8千瓦时，可满足士兵连续执行72小时任务需求。德国SFC公司研制的燃料电池系统，已经交付英国、挪威、比利时和荷兰等多国军队使用。 燃料电池系统的出现，对武器装备性能的提升也大有裨益。美军在燃料电池研发过程中遵循的“先易后难、先小后大”原则，不仅推动了燃料电池从单兵装备和野战携行电源，到无人机、无人潜航器以及作战车辆动力系统的升级，也在逐步积累技术和经验的过程中，为今后装备燃料电池武器装备性能的提升奠定了基础。野战条件下夜间作战时，对武器装备的隐蔽性要求极高，普通车辆发动机产生的热能会直接暴露于红外夜视仪中。对此，美国陆军与通用汽车公司联合研制出使用氢燃料电池驱动的轻型作战卡车，噪声水平明显降低，热能排放也非常少，极大地提高了战场生存能力。由于燃料电池反应后副产物是水，该型作战卡车还能为士兵进行战场供水。 目前，阻碍燃料电池实用化的主要问题，在于燃料电池的环境适用性、使用寿命和经济成本。近年来，尽管燃料电池的使用寿命有所提升，但绝大多数仅维持在2200小时左右，与实用化5000小时的目标寿命还有不小差距。同时，燃料电池的生产和使用成本比较高，人们试图通过使用廉价替代材料、改进制备工艺、加速批量化生产等方式，使燃料电池的军事应用走上“快车道”。
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