氫動力、純電力!2030誰會是未來的主流?

http://news.sina.com.tw/article/20091213/2535240.html

超級電容
  現在的電動汽車所面臨的最大挑戰就是蓄電池問題。無論是鉛酸電池、鋰電池還是氫燃料電池都具有相似的缺點,如成本高、壽命短、存在安全隱患、報廢後易形成二次污染等。正是這些瓶頸制約著電動汽車的發展,很難在短時間內得到大規模商業推廣。於是,就有科學家提出了一種『超級電容』技術。與普通蓄電池相比,『超級電容』壽命更長,持久力更強,沒有化學反應所帶來的污染,沒有蓄電池的記憶問題。科學家們為這種目標已經進行了多年的研究,美國麻省理工學院正在研制一種基於納米管技術的『超級電容』,而美國阿爾貢國家實驗室研究的則是一種混合『超級電容』。不過,取得最大研究進展的還是美國德克薩斯州的埃斯托(EEStor)公司。今年4月,該公司宣布他們所研制的『超級電容』已經通過關鍵測試。儘管人們仍對這種『超級電容』的真正性能持懷疑態度,但是該公司的合作方、加拿大ZENN汽車公司已經開始通過廣告大肆宣傳稱,2010年『超級電容』動力汽車即將面世。


雖然看了一下 這超級電容車聽起來還不錯

不過今年已經要結束了 連個概念車型似乎都沒有

動力和帥 wrote:
http://new...(恕刪)超級電容


超級電容其實在世博有...跑不到幾公里就要充一次電......

http://news.sohu.com/20080312/n255655357.shtml
高等级超级电容车7月上海试水 一次充电跑更远

而最大問題就是續航力不足.....超級電容還需要時間去研發.....


其實大陸已經有人在嚐試鎂電池......這種容量會比鋰鐵電池更大.更安全......

如果能成功..那未來哪種電池成為主流就很難說了...............

回答動力和帥的問題:

1. 光電材料,它的重量比傳統玻璃減少了99%:
這種光電材料已經研發出來,稱做"敏化染料太陽電池",日本企業做最多,台灣則是工研院材化所有研究人員在研發。是一種類似染料的有機物,利用熱蒸鍍製程鍍著於塑膠片上面,重量應只有一般太陽能板的1/100,目前的困難是有機物的日照壽命不長(被紫外線破壞而分解)及轉換效率低,大約不超過5%。日本企業發費很多錢在研發,一但做成功(轉換效率與太陽能板一樣,壽命可達到太陽能板一半以上),則現有的太陽能板廠商會倒光光。

2. 生物電池:
目前有大學教授在做,我一位學弟現在在美國北卡大學材料所念Ph.D,他的博士論文題目就是生物電池,這電池太新了,我不清楚,等他聖誕節來找我,請他帶些資料來給我看。

3. 超級電容:
所謂超級是指電容容量很大,目前有些電動車及超級電容廠商正合作開發應用於電動車之中。超級電容的充放電次數超過10萬次,比電池壽命長很多,一般電池充放電次數大約1000次,有些廠商號稱2000次,這已經夠嚇死人了。文中所說可回收60%的動能,這可能性是蠻高的。不過,超級電容不便宜,對電動車加速及上波會有很大的幫助,這兩樣是電動車電池的罩門,有了超級電容,電動車加速及上波應該可以解決。至於無限行駛的電力,我覺得可能性不大,畢竟輪胎磨擦力及高速空氣阻力是很大的,世上沒有所謂的永動機(熱力學名詞)。

seammyxx wrote:
超級電容其實在世博有...(恕刪)


鎂電池很危險,大約八年前,我上班的母公司在馬來西亞,用鎂電池試跑,結果著火燒掉一部電動車。

台八子 wrote:
鎂電池很危險,大約八...(恕刪)


其實鋰電池除了鋰鐵磷電池和高分子薄膜鋰電池安全性可以以外..其實其他的鋰電池做車用都會有一定危險性.....

就算是比亞迪的鋰鐵電池也曾經有火燒車謠言(不過資料上鋰鐵磷電池應該只會冒煙才是)

而8年前和現在應該差異上會有進步..安全性如何就還待驗證了.....

而容量潛力..其實每電池是大於鋰電池的.......

seammyxx wrote:
其實鋰電池除了鋰鐵磷...(恕刪)


電池分成一次電池和二次電池。一次電池是只能使用一次,放完電就失效。二次電池則是可充放電的電池。目前鋰離子電池是可充放電,鎂電池則屬於一次電池,是金屬空氣燃料電池。

金屬空氣燃料電池有鋅、鎂、鋁、鋰,目前技術較成熟的是鋅空氣燃料電池,安全性較高。這類電池使用鹼性電解液,如KOH。若把鎂或鋁置入KOH溶液中,會起劇烈的反應,產生氫氣及氫氧化物,換句話說,水被分解掉,變成氫氣及氫氧根離子及放出大量的熱。

我試過用鋁來放電,電力比鋅強,但產生大量的氫氣,以及溫度越來越高,整個實驗讓我提心吊膽,死了好多細胞。目前以鋅空做為主要的產品,應用於電動車上,鋁則當做下一世代的產品。至於鎂,鎂比鋁的活性還要高,更不容易控制。除了危險之外,這兩個金屬仍有一個非常大的問題要克服,就是passivation。

至於鋰空氣燃料電池,目前傳出IBM正在積極研發,因為鋰的放電量是所有金屬裡最大最多,大概1Kg鋰金屬就能讓汽車跑個四五百公里,我猜,這是IBM有興趣做的原因。但是,鋰金屬的危險性比鋁鎂要大出百倍以上,製造的困難度也超過百倍以上。

目前電動車業界的主流電池應是鋰離子電池,現在價格正快速往下走,但是,仍然很貴。台灣鋰離子電池廠商做得很辛苦,cost down的速度比不上價格down下去的速度。

老共非常重視電池及電動車的發展,正全力輔導電池及電動車廠商,不管那一種電池,只要能讓電動車行進,老共都一律撒錢下去做。我相信,老共的技術可以跟歐美日一較長短,甚至更超過。至於台灣的電池及電動車的發展,可以用一句話來形容:難矣哉。

台八子 wrote:
電池分成一次電池和二...(恕刪)



以你的寫法你應該是相關研發人員......會從事這類研究..是碩士還是博士????


加油吧..台灣科技靠你了....


不過也有壞消息...大陸在二次鎂電池上...也算有很多重大進展了
舉例這篇文章吧..

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有机硫聚合物在二次镁电池正极材料中的应用
http://www.chemyq.com/patentfm/pt88/877253_E6E24.htm

前言:本发明公开了一种有机硫聚合物在二次镁电池正极材料中的应用,将有机硫聚合物作正极,以金属镁为负极,以Mg[AlCl2(C4H9)(C2H5)]2/四氢呋喃为电解液,组成二次镁电池。有机硫聚合物作为二次镁电池的正极材料,具有容量大、电压平台高的特点,首次放电容量可达到110mAh/g以上,稳定放电电压平台可达到1.6V左右;与目前二次镁电池较为理想的材料Mo3S4相比,有机硫聚合物具有制备简单、低成本、结构可设计等优点。
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從這就可以知道大陸在這方面進度如何了.....

而其實不管是鎂電池..或是鋰電池...台灣最大劣勢..其實是原料來源哪來???
鎂鋰的產地....大陸........................

大陸會把錢給灑下去並非沒有道理的....(原料都在大陸...)


在來就是所謂超級電容........

在大陸大概就是這篇超神的謠言帶起來的............................

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http://www.ddcbbs.com/dispbbs.asp?BoardID=6&replyID=43490&ID=38181&skin=1
超级电容电池 新突破 Post By:2009-7-11 16:59:00

一场电池革命可能即将发生:引起广泛质疑的EEStor超级电容电池现与洛克希德?马丁公司签定授权协议.
洛克希德—马丁公司目前是美国第一大国防承包商,创建于1913年,1932年改称洛克希德飞机股份有限公司,1938年改为现名。
这下还怀疑EEStor超级电容电池的人该减少了吧.看来他们声称的超级电容:充电5分钟,可储能52.22KWH,供14匹马力的电动汽车,以每小时96公里速度使用5小时,行驶480公里。可能不是吹牛.一场电池革命可能即将发生.
EEStor 超级电容电池的原理很简单,即传统的法拉第电容,两片电极夹电介质,高中的物理知识,但他们只不过把电极厚度做到1μm,电介质的介电常数做到19861,耐压做到557V/μm,厚度做到9.81μm,比能量密度达402WH/公斤(10 times the energy density of lead acid batteries at 1/10th the weight and volume)。

2009年4月28日 EESTOR公司引入了第三方认证机构进行认证,洛马公司及通用、ZENN公司负责人到场,确认装置在3500V电压下 介质介电常数达到22000点,储能密度超过400WH/KG(是目前锂电池能量密度的四倍),公司将按照合同在年底为武器商及汽车商提供样品进行实测。
如果这种装置用在汽车上,甚至高速列车上,列车将获得巨大的额外动力
我花了半天时间翻译了专利一小段,原来美国人采用了湿化学工艺,掺杂改性的高介电常数钛酸钡纳米颗粒材料,双层包覆氧化铝与钙镁硅酸盐物质,包覆层厚度100埃米,复合PET绝缘聚合物材料,热压成型1微米的薄膜,击穿电压超过4000V,薄膜表面喷涂9微米厚的金属电极涂层,形成超高压超薄平板电容器组件,储能密度还有很大的提升空间,如果工艺成熟,意味着彻底淘汰内燃机。电容器特性 无限充放电次数,无电化学反应,超高充放电倍率,超高功率。

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捷豹的燃氣渦輪我覺得是個很好的反思

為何電動馬達不能是驅動車輛的主角?
鐵道歷史上早就有柴電車頭了,柴油只用來發電,動力元仍是引擎
蓮花跑車也有類似的概念車,不同的是發電機是三缸汽油引擎

如果然氣渦輪的效率真如捷豹所言,可以把里程拉到900公里
那似乎已經證明了內燃機的效率太低了
連單純用來發電可能都嫌效率不佳

且燃氣渦輪不一定只能燒汽油,它也可以燒瓦斯、氫氣、酒精...等

我覺得燃氣渦輪+馬達已經算是汽車未來的一盞明燈
也解決了電池科技進步緩慢的問題

更讓我領悟到,原來閃電霹靂車背後裝的噴射渦輪機
其實也可以是發電機的驅動引擎啊~
把那原始設定的內燃機扔掉換成馬達,故事也能更貼近現實一點了(誇張極速就算了吧)
高速時渦輪機升起進入沖壓模式再轉換成大電流,好像也更有說服力了
這也比原作聲稱那是xx離子的轉換,能讓內燃機增加動力的設定可信多了

且燃氣渦輪也可以隨著動力的需求加減轉速
好比車輛全力奔馳時,燃氣渦輪也會增加轉數來生產大電流
這時聲浪就會有變化啦,只是可能音頻高了點,需要時間習慣

雪鐵龍的電動概念跑車,或許也能考慮改搭載燃氣渦輪發電了
也很符合GT遊戲中登場時的特殊音頻
請常念:南無阿彌陀佛!

*采昕* wrote:
國外好幾年前大眾運輸...(恕刪)


氫氣車還是比較適合產氫氣的國家
若要用電解來取得氫氣
不一定是個環保的選項

早就行之有年的電纜巴士不是更單純?
為何總是希望用更複雜、更昂貴的技術來解決問題呢?

這就好比日本人的電動車是用複雜的動能回收架構來造車
英國人卻是選擇把引擎當發電機、馬達當主角的簡易方案
效能也不見得輸日本

這又好比高雄去搞捷運,又想蓋輕軌
這個公車都很少人在搭乘的都市
公車都營運不下去了
為何還要用如此昂貴的代價來解決大眾運輸問題?
多買幾台公車讓等公車的時間縮短不行嗎?(早期高市公車有令人詬病的超長等待時間)
電纜巴士不行嗎?
既然都有錢蓋捷運,又想蓋輕軌
讓公車票價更便宜甚至免費不行嗎?
或是讓二行程機車的汰換獎金增加不行嗎?
簡單的政策說沒錢沒預算
蚊子建設卻是幾億元在虧都不眨眼的

抱歉我扯遠了,但我想說的是
節能減碳?都快淪為政商利益的騙局了....

電動車我想仍是未來的主流
但目前的障礙都卡在“充電”與“電池科技”
比起更遙遠的氫能(瓦斯車都沒啥人要了...)
我認為台灣本土可以參考一下英國人的創意
用燃油發電驅動電動車,相信成本會比日系的油電車低廉許多
也無須考慮昂貴的電池與充電問題了

燃油驅動發電機會是過度的產品嗎?
我不認為,酒精與瓦斯、氫氣等都可以驅動發電機
一樣可以達到低排碳的需求
重點是成本更低,表示普及率可以更高
結構單純,表示養護上可以更低廉
其實現有的科技就能解決很多問題了
就看主導市場、政策的人要怎麼去想了...

當然發電效率最好的仍是發電廠(不管是火力還是核能等)
所以純電動車被視為最環保的選擇
但是這背後還有很多問題,好比電池本身算不算是環保?
太陽能製造過程環不環保?
最後充電困難、緩慢=普及困難
高科技帶來的昂貴=不普及

看看電動機踏車的市場
對於沒住透天的人而言
充電根本是一個障礙
我也只看過住透天的人愛用電動車(某高雄透天住戶一買就是兩台,都是自家騎樓充電)
一顆鋰電池要價破萬,多少人願意買單?
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