水合肼還有其他優(yōu)點(diǎn),就是可利用現(xiàn)有的流通基礎(chǔ)設(shè)施。水合肼在常溫下為液體,高濃度時(shí)在日本為《消防法》規(guī)定的“第4類危險(xiǎn)品”中的“第3石油類”

水合肼還有其他優(yōu)點(diǎn),就是可利用現(xiàn)有的流通基礎(chǔ)設(shè)施。水合肼在常溫下為液體,高濃度時(shí)在日本為《消防法》規(guī)定的“第4類危險(xiǎn)品”中的“第3石油類”。與第1石油類的汽油及第2石油類的煤油和柴油相比,易燃性要低。實(shí)際上,水合肼作為燃料電池車的燃料使用時(shí),濃度較低,安全性也高。但是需要政府允許并放寬規(guī)定。田中看中的是,“水合肼為液體,因此可利用現(xiàn)有的加油站設(shè)備和技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。采用起來方便”。目標(biāo)是在現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施流通

如果是以往的燃料電池,氫流通基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)就成了瓶頸。由于是首次作為商用燃料在日本全面流通,因此幾乎全部設(shè)備都需要新投資。且因氫的易燃性高,還需要切實(shí)確保安全性。

而水合肼,包括相關(guān)法規(guī)的制定等在內(nèi),如果能實(shí)現(xiàn)流通,可降低基礎(chǔ)設(shè)施投資成本。

以氫為燃料時(shí),還需要使用高壓壓縮以及安全運(yùn)輸氫的燃料罐。要想在確保強(qiáng)度的同時(shí)減輕重量,需大量采用高價(jià)的碳纖維,在燃料電池車整體成本中所占的比例也很高。而水合肼使用塑料容器即可。

使用水合肼還能提高發(fā)電性能。因?yàn)榕c以往的燃料電池相比,熱損失較少。水合肼把能量轉(zhuǎn)換成電氣的“理論電動(dòng)勢率”為氫的約1.3倍。如果能高效發(fā)電,單元數(shù)量可較以往的燃料電池減少3成。

但田中也坦言道,“目前還未能充分提高發(fā)電效率”。作為解決對策之一,田中舉出了“調(diào)整電解質(zhì)膜的材料,使之僅能高效通過水氧化產(chǎn)生的離子”的方法。在燃料電池中,空氣極和燃料極之間會產(chǎn)生“電位”差,電子會因此而移動(dòng),產(chǎn)生電流。但現(xiàn)在有燃料會從膜中滲出的現(xiàn)象,導(dǎo)致電位差縮小,是未能充分發(fā)揮發(fā)電效率的原因。

此外還將改善催化劑等,解決存在的課題,“希望產(chǎn)品化時(shí)間不會晚于2015年開始上市產(chǎn)品的其他公司”,田中躍躍欲試。

可裝在手提包中提走

像片狀口香糖那樣加工成薄片型的燃料也已經(jīng)面世。羅姆開發(fā)出了可放在手掌上的燃料電池。該燃料電池是與開發(fā)小型燃料電池的Aquafairy(京都市)和京都大學(xué)教授平尾一之共同開發(fā)的。

燃料電池:改進(jìn)燃料實(shí)現(xiàn)低價(jià)安全 將用于汽車和家庭

這種電池的燃料其實(shí)是“氫化鈣”。因遇水后會產(chǎn)生氫,因此命名為“固體氫源”。制成薄板型時(shí),重量約為5g。滴下5~6cc的水會產(chǎn)生4.5~5L的氫。羅姆完全可以用來為智能手機(jī)充電的PEFC,僅重約90g。利用基于塑料的成型技術(shù),對電極和電解質(zhì)膜等進(jìn)行了一體化組裝。未使用容積大且重的陶瓷零部件以及金屬螺栓和螺母類。

Aquafairy開發(fā)的氫化鈣燃料“固體氫源”。還可以加工成星形和心形等多種形狀

羅姆的小型燃料電池

安裝上裝有氫化鈣燃料的氣瓶使用。輸出功率為200W。除了室外用途外,羅姆還打算將其用作應(yīng)急電源和野外調(diào)查用電源等

羅姆研究開發(fā)本部副本部長神澤公介紹說,“這一產(chǎn)品使女性也能將原來易燃,且有爆炸可能的氫,放入包中攜帶”。還能為便攜卡式爐用氣瓶那樣的容器充氫。

羅姆輸出功率提高到200W型的產(chǎn)品也在開發(fā)之中。并將開拓使用柴油等的小型柴油發(fā)電機(jī)的替代用途。安裝上充滿固體氫源的氣瓶,一按按鈕就能啟動(dòng)。該公司還打算以這種便利性為賣點(diǎn)。

該燃料電池?zé)o需使用耐高壓的燃料罐。只要采用不會接觸水和濕氣的包裝,預(yù)計(jì)品質(zhì)可保證20年。在大量使用氫的情況下,固體氫源與向耐壓氣瓶中充氫時(shí)相比,重量在七分之一以下,體積不到三分之一。

高輸出型燃料電池的開發(fā)是NEDO(新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu))實(shí)證業(yè)務(wù)的一環(huán)。如果商品化和量產(chǎn)取得進(jìn)展,還能降低系統(tǒng)價(jià)格。因燃料容易儲藏和運(yùn)輸,建設(shè)運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施的成本也會降低。

除了露營等野外用途,這種電池還有望作為發(fā)生災(zāi)害時(shí)的電源等使用。神澤副本部長表示,“在東日本大地震中,很多地區(qū)都停電了。我們在災(zāi)區(qū)反復(fù)進(jìn)行了訪問調(diào)查,希望該產(chǎn)品能滿足醫(yī)療機(jī)構(gòu)和避難所的需求”。雖然很多醫(yī)院和公共設(shè)施都有自己的發(fā)電機(jī),但液體化石燃料儲存5年左右就會劣化。有些情況應(yīng)該更適合使用能長時(shí)間保證品質(zhì)的固體氫源。

運(yùn)用需制定法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)

氫化鈣的利用也需要政府的允許并放寬規(guī)定。為確保安全性、品質(zhì)和可靠性,還需要實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化等。羅姆為制定標(biāo)準(zhǔn),也參加了IEC(國際電工委員會)的討論。

在NEDO于2010年匯總的燃料電池開發(fā)藍(lán)圖中,除了開始銷售燃料電池車外,還將2015年定位為家庭和辦公室用定置型燃料電池的全面普及年。除此之外,還在開發(fā)用氨等代替氫的技術(shù)。

要想在全球廣泛利用能降低環(huán)境負(fù)荷的燃料電池,尚需建立可利用多種燃料的體制。

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