鉅大LARGE | 點擊量：810次 | 2021年12月16日
研究人員提出適合小型車輛使用的氫基燃料：POWERPASTE，無需高壓灌注
氫被許多人視為推進技術(shù)的未來。第一批氫動力汽車已經(jīng)在德國公路上投入使用。然而，在電動滑板車的情況下，安裝一個高壓油箱來儲存氫氣是不切實際的。另一種選擇是POWERPASTE，他提供了一種以化學(xué)形式儲存氫氣的安全方法，這種方法易于運輸和補充，無需昂貴的加油站網(wǎng)絡(luò)。這種新的糊劑是基于氫化物鎂，由德累斯頓弗勞恩霍夫制造技術(shù)和先進材料研究所的一個研究小組開發(fā)的。
以化石燃料為動力的汽油和柴油發(fā)動機很快將因氣候變化而被擱置一旁。相反，需要新的推進系統(tǒng)。氫是一種很有潛力的燃料。氫燃料車配備了一個強化油箱，在700bar的壓力下進行燃料供給。這個燃料箱供給燃料電池，燃料電池將氫轉(zhuǎn)化為電能。這反過來又驅(qū)動一個電動機來推動車輛。就乘用車而言，這項技術(shù)非常先進，幾百輛氫動力汽車已經(jīng)在德國公路上投入使用。同時，德國的氫站網(wǎng)絡(luò)預(yù)計在未來三年內(nèi)將從100個增加到400個。然而，氫能目前并不是電動摩托車和摩托車等小型車輛的選擇，因為在加注過程中壓力波動太大。這是否有效地將此類車輛排除在氫氣技術(shù)之外？
POWERPASTE：小型車輛的氫氣技術(shù)
一點也不！德累斯頓弗勞恩霍夫制造技術(shù)和先進材料研究所（IFAM）的研究人員現(xiàn)在已經(jīng)提出了一種非常適合小型車輛使用的氫基燃料：POWERPASTE，它是基于固體氫化鎂的化合物。POWERPASTE在室溫和大氣壓下以化學(xué)形式儲存氫氣，然后按需釋放，F(xiàn)raunhoferIFAM的研究助理MarcusVogt博士解釋道。而且考慮到POWERPASTE只有在250℃左右的溫度下才會開始分解，所以即使電動滑板車在炙烤的陽光下站上幾個小時，它仍然是安全的。而且，加油非常簡單。騎手不用前往加油站，只需更換一個新的空墨盒，然后用自來水重新裝滿水箱，這可以在家里進行。
POWERPASTE的原料是鎂，鎂是最豐富的元素之一，因此是一種容易獲得的原料。在350°C和5至6倍大氣壓下進行的過程中，鎂粉與氫結(jié)合形成氫化鎂。然后添加酯和金屬鹽以形成成品。在車上，POWERPASTE通過柱塞從墨盒中釋放。當(dāng)水從車載油箱中加入時，隨后的反應(yīng)會產(chǎn)生氫氣，氫氣的量會根據(jù)燃料電池的實際需求進行動態(tài)調(diào)整。事實上，只有一半的氫來自于粉糊，其余的來自添加的水。因此，POWERPASTE具有巨大的能量存儲密度它大大高于700bar高壓罐。與電池相比，它的儲能密度是汽油的十倍，“這意味著POWERPASTE的續(xù)航里程與汽油相當(dāng)甚至更大。它還提供了一個比壓縮氫在700bar的壓力更高的范圍。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
TRL5演示了一個帶有POWERPASTE墨盒和100瓦PEM燃料電池的發(fā)電機。
也適用于電動滑板車和其他應(yīng)用
憑借其巨大的儲能密度，POWERPASTE也是一個有趣的選擇，汽車，送貨車和范圍延長電池驅(qū)動的電動汽車。同樣，它還可以大大延長大型無人機的飛行時間，從而能夠飛行數(shù)小時，而不是僅僅20分鐘。這對于調(diào)查工作尤其有用，例如檢查林業(yè)或電力線。在另一種應(yīng)用中，露營者也可以在燃料電池中使用POWERPASTE來發(fā)電，為咖啡機或烤面包機提供動力。
POWERPASTE有助于克服基礎(chǔ)設(shè)施不足的問題
除了提供高工作范圍外，POWERPASTE還有另一個優(yōu)勢。與氣態(tài)氫不同，它不需要昂貴的基礎(chǔ)設(shè)施。這使得它非常適合缺乏這種基礎(chǔ)設(shè)施的地區(qū)。在沒有加氫站的地方，正規(guī)的加油站可以銷售盒裝或罐裝的POWERPASTE。膏體流動性好，可泵送。因此，它可以提供一個標(biāo)準(zhǔn)的灌裝線，使用相對便宜的設(shè)備。例如，最初，加油站可以從金屬桶中供應(yīng)少量的粉糊，然后根據(jù)需求進行擴張。這將需要幾萬歐元的資本支出。相比之下，一個在高壓下抽氫的加油站目前每臺燃料泵的成本在100萬到200萬歐元之間。POWERPASTE的運輸成本也很低，因為既不涉及昂貴的高壓罐，也不使用極冷的液態(tài)氫。
弗勞恩霍夫IFAM目前正在弗勞恩霍夫儲能和系統(tǒng)ZESS項目中心建設(shè)POWERPASTE生產(chǎn)廠。計劃在2021年投入使用，這個新的設(shè)施將能夠生產(chǎn)高達4噸的POWERPASTE一年，不僅是電動摩托車。
