詳解氫燃料電池,沒有核汙染的反應堆,未來武器的核心

在21世紀的今天,人類對化石能源的依賴越來越嚴重。而化石能源,諸如煤炭、石油,都是不可再生資源,一旦用完也就意味著人類進入能源危機時代。

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為了改變這種局面,科學家們紛紛研發可再生能源、諸如太陽能和風能等,然而太陽能和風能產生的能量,都不如氫燃料多,所以氫燃料就成了21世紀下一個10年,幫助人類擺脫能源危機的關鍵。

和許多軍用轉民用科技不同,氫燃料目前更多運用於民間。日本車企豐田在2018年就推出氫燃料電池車型,2020年12月又對該款車型氫燃料電池進行升級改造。續航里程超過850公里!在汽車界引起極大轟動。

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相比較傳統化石能源,氫燃料電池在環保、能耗、能量提供領域,都有比較大的優勢。由於採用氫氣作為主要燃料,所以相比化石能源,氫燃料分解產生的物質是水。對環境的汙染是零。

而在能耗方面,氫燃料電池的能量使用率實測高達60%!而化石能源燃料使用率不超過40%,二者相比高下立判,而且氫燃料逆反應後,產生的能量非常大,這也是化石能源所不能比擬的。

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從工作形式上來說,氫燃料電池不是能量儲存裝置,而是能量產生裝置。簡單來說,它就是一個“沒有核汙染的反應堆”,也正因為氫燃料電池自身就能產生能量,所以它不需要類似內燃機電火花那類裝置。

氫燃料電池相對傳統能源優勢明顯,但在軍用領域使用卻不多,目前只有德國212常規動力潛艇使用了氫燃料電池。既然氫燃料電池有這麼多好處,為什麼它在軍用領域,始終不溫不火呢?

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要想回答這個問題,還要從氫燃料電池本身找原因,雖然氫燃料電池結構簡單,所需燃料極易獲取成本低廉。但支撐氫燃料電池中,氫氣逆反應的催化劑確實鉑金!而且隨著燃料電池體積的增加,催化劑鉑金的質量也會增加。而且這塊鉑金完全是消耗品,所以需要經常更換。

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這樣一來,就違背了武器裝備低成本大量生產的原則。如果一塊氫燃料電池製造就需要幾百萬甚至上千萬美元,那搭載它的坦克或者飛機,成本又該是多少呢?所以在氫燃料電池催化劑,沒找到其他替代品之前,氫燃料電池大規模軍用就遙遙無期。

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