氫燃料電池是使用氫元素制造能量的裝置。其基本原理是電解水的逆反應,把氫和氧分別供給陽極和陰極,氫通過陽極向外擴散和電解質發生反應后,放出電子通過外部的負載到達陰極,把化學能直接轉化為電能。雖然被稱為“電池”,但與干電池、蓄電池這類儲能裝置相比,氫燃料
作為推進“碳達峰、碳中和”的有效路徑,氫能被推上了風口,尤其是在燃料電池領域。與電動汽車相比,氫燃料電池汽車在使用過程中消耗氫氣和氧氣,通過電化學反應發電,最后排出的是水,“零碳”是其最大優勢。
2022年12月,我國氫燃料電池汽車產銷分別完成653輛和607輛,同比分別增長4.1%和24.9%。2022年全年,氫燃料電池汽車產銷累計分別完成3626輛和3367輛,同比分別增長105.4%和112.8%。除客車、重卡、物流車等道路交通應用市場的加速發展外,氫燃料電池在船舶游輪、自行車、發電、熱電聯供等新興細分領域的應用探索逐步增多,氫燃料電池應用范圍進一步拓展,氫燃料電池有望打開應用新局面。
氫燃料電池是使用氫元素制造能量的裝置。其基本原理是電解水的逆反應,把氫和氧分別供給陽極和陰極,氫通過陽極向外擴散和電解質發生反應后,放出電子通過外部的負載到達陰極,把化學能直接轉化為電能。雖然被稱為“電池”,但與干電池、蓄電池這類儲能裝置相比,氫燃料電池嚴格地說是一種發電裝置,如同發電廠一樣。
根據中研普華產業研究院發布的《2022-2027年中國軍用氫燃料電池行業深度調研與投資戰略研究報告》顯示:
在 20世紀60年代,氫燃料電池就已經成功地應用于航天領域,"阿波羅"飛船就曾安裝過。隨著技術的發展,目前氫燃料電池得到了更為廣泛的應用。例如作為新能源汽車技術路線之一,氫燃料電池汽車已經在全球范圍內引發了關注,包括通用、福特、豐田、奔馳、寶馬、克萊斯勒等大公司都開發研制成功了自己的氫燃料電池汽車。
在軍事領域,氫燃料電池也是新寵。如2002年3月德國制造的212 A型常規潛艇就采用了燃料電池和柴電動力聯合推進系統, 據報道該型潛艇的水中連續潛航就能達到2~3周。單靠燃料電池航行時,其航速可達8節;當以4.5節航速潛航時,該電池系統還可提供11 千瓦的生活用電,同時續航力可達2315 千米 ,潛航時間達278小時。
近年來,我國軍事領域取得了迅速的發展。在現代高科技的軍事環境下,許多先進的軍用裝備逐漸投入使用。其中包括:通信器材、特種車輛以及先進武器等。為了提升自身的軍事作戰能力,偵察與反偵察技術的發展速度也越來越快。軍事技術的不斷發展和設備的更新給各種電源裝備提出了更高的要求。
在軍事環境下應用的一些小型電源系統要具備較好的隱身能力,能夠有效的避免敵方監視與偵察系統的發現。這就要求軍用電池在設計的過程中,盡量減小電源裝備的特征信號。同時,由于軍事環境下的復雜性,要求軍用電源系統要具有較好的機動性,軍用電源設備必須具備體積小、重量輕以及便于攜帶等優點。
在當今世界,氫能是公認的清潔能源,作為零排放和低碳能源正在脫穎而出。氫能被譽為21世紀的“終極能源”,具有可再生、高能、高效、高壓、環保、體積小等特點,存儲轉換非常自如,氫能轉化被視為新能源汽車終極解決方案,也是資本與技術趨之若鶩的領域。氫能既可用來發電,還可運用在交通、醫療、環保等生產生活的方方面面。
近年來,我國和美國、日本、加拿大、歐盟等都制定了氫能發展規劃,各國政府已將發展氫能源汽車提升到國家戰略地位,并且目前我國已在氫能領域取得了多方面的進展,燃料電池也因其具有的高效能、低污染、能源安全等特點近年來得到了各國政府、各大公司以及各研究機構的普遍重視,并在很多領域展示了廣闊的應用前景。而氫燃料電池則更是被業界看好,各國政府及企業都已制定燃料電池發展路線,更是在燃料電池應用市場制定了發展方向,特別在燃料電池電動汽車、叉車、家用供電、備用電源、固定電站、軍用電源等領域。
氫燃料電池的一些試驗結果則證明,它在續航能力方面技高一籌。當前,電動無人機的飛行紀錄不少是氫燃料電池無人機開創及打破的。而且,氫燃料電池可以“快充”,類似給汽車加油,幾分鐘就可將氫燃料注入。軍用無人機優勢在于價廉物美,如果電池昂貴,就會失去這一優勢。況且,大多數無人機作戰,對航程要求不是很高。這就意味著,即使氫燃料電池無人機將來“參軍”,大概率會干遠距離偵察和運輸類工作。
目前,在無人機新能源領域,鋰電池發展勢頭依然強勁。但隨著氫燃料電池技術的進步及其制造、儲運、使用成本降低,氫燃料電池或將最終成為驅動無人機飛行的主要動力源之一。
氫燃料電池因具有紅外信號低、隱身性能好、續航里程高、燃料補充快、運行可靠、噪聲低和后勤負擔低等優勢,在軍用領域頗受青睞,中央軍委后勤保障部軍需能源局、軍事科學院 軍事新能源技術研究所等部門都提出以氫燃料電池為核心的軍用電源市場需求。后保部、空軍地裝局、特戰部隊等部門的氫能電源產品年需求也日漸釋放并在快速增長。
氫燃料電池是使用氫元素制造能量的裝置。其基本原理是把氫和氧分別供給陽極和陰極,氫通過陽極向外擴散和電解質發生反應后,放出電子通過外部的負載到達陰極,把化學能直接轉化為電能。由于效率高、噪聲低、振動小、工作時無污染,氫燃料電池在未來的各種作戰平臺上有著廣泛的應用前景。
中國氫能聯盟分析,至2050年,氫能在我國終端能源體系中占比至少達到10%,氫氣需求量接近6000萬噸。其中,交通運輸領域用氫2458萬噸,約占該領域用能比例的19%;氫燃料電池車產量達到每年520萬輛。
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2022-2027年中國軍用氫燃料電池行業深度調研與投資戰略研究報告
近年來,我國軍事領域取得了迅速的發展。在現代高科技的軍事環境下,許多先進的軍用裝備逐漸投入使用。其中包括:通信器材、特種車輛以及先進武器等。為了提升自身的軍事作戰能力,偵察與反偵察...
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