据估计,全球道路上约有 20 亿辆内燃机车辆。因此,改变交通工具的燃料源将是应对气候变化挑战中的一大进步。氢燃料电池的发展意味着我们现在可以将氢作为一种清洁、绿色的能源,为不同大小的设备提供动力,包括使公共交通成为更环保的出行方式。许多城市现在正在推广这项新技术,并在其车队中引入氢能源公交车,将曾经遥不可及的梦想变为现实。
一种多用途电源
氢燃料电池的用途非常广泛。尽管每块单体电池仅能产生少量电力,但将它们组合在一起之后,它们可以为很多事物供电:计算机、火车、发电厂,甚至为许多航天器提供辅助电源。在车辆供电应用中,氢燃料电池比化石燃料更具优势。与标准内燃机相比,氢燃料电池的能量转化效率要高得多。与化石燃料不同,氢燃料电池属于清洁能源。它们仅产生电、热和水,从而实现零排放运输。需要使用燃料电池和蓄电池组成的电池组为氢能源公交车提供动力。纯净的氢气被泵入储氢气瓶中,其方式与传统汽车的加油方式大致相同。燃料电池产生的电力可为车辆的电池组充电。这些电池可以储存电能,以便在需要时提供额外动力,例如:急加速或上陡坡时。
循环回路
氢燃料电池由三个基本部件组成:两个电极和一个电解质膜。氢气被注入负极, 每个氢原子都会分离成质子和电子,它们沿不同的路径到达正极。电子在电路中形成电流,而质子则通过电解质膜。在正极处,它们重新组合,然后与空气中的氧气结合,产生水和热量。为了避免氧气进入负极并在此过程中过早地接触氢气,过剩的氢气被注入循环回路中。因此,必须再次清除这些过剩的氢气。简单地释放g过剩的氢气是非常低效的做法,并且可能会在燃料电池周围形成易爆气体环境。为了实现闭环,可由一台 Busch 普旭的专用压缩机对氢气进行再循环处理。它在正电极上收集多余的氢原子,并使其重新回到该过程的起始点。在那里,它们再次开始这一旅程,分解后再重新组合,直到最终以水的形式被排出。