您的位置: 首页 >> 新闻 >> 能源、照明、显示

开发出同时实现高效与安全性的轻量固体型氢燃料电池!

2012-09-27 22:46:50 来源:与非网

日本知名半导体制造商罗姆(总部位于日本京都)与Aquafairy公司(总部位于日本京都)和京都大学近日联合开发出可用于智能手机等便携式电源的小型、轻量、大功率的氢燃料电池(该产品目前尚在开发中)。这种氢燃料电池克服了干电池、锂离子电池以及使用甲醇的燃料电池所具有的弱点,同时实现了大幅轻量化、大功率化以及安全性。大幅度地提高了在无法使用AC电源的场所中确保电源的利便性。
 
燃料电池与以往的蓄电池和充电电池相比,可实现高效化和小型轻量化,因此未来的普及以及市场扩大被备受期待。虽然使用甲醇和氢的燃料电池已经开始普及,但甲醇燃料电池较难实现大功率化,氢燃料电池虽然可实现大功率化,但由于使用钢瓶,具有较难小型化、较难处置的缺点,因此普及难度高。
 
此次,罗姆与Aquafairy利用独创技术,成功地将氢化钙固化为片材,可使体积不满3cc的片材(38 x 38 x 2 mm3)与水可生成约4.5ℓ的氢、5 Whr的电力。这种氢燃料电池体积小巧且可常温工作,不仅可用于智能手机的充电,而且还可作为平板电脑和PC等的电池、户外和偏远地区的动力源、发生灾难时的备用电源使用。在环保方面,由于使用水与钙系燃料这类安全物质,完全不会排放二氧化碳和有害气体等,废弃时也可作为一般废弃物处理,与以往的各种电池相比,是一种极为环保的电池。
 
本技术是融合罗姆拥有的电源电路技术、应用开发技术以及氢燃料电池开发方面的高科技而得以实现的,以2010年秋季京都大学举办的旨在促进产学研合作的“京都大学先进电子研讨会(AES)”为契机,开始与京都大学信息互通,并有了此次的开发。
 
罗姆、Aquafairy以及京都大学接下来会积极推进可靠性评价和进一步改善,力争2013年进入实用阶段。另外,这种氢燃料电池将在CEATEC JAPAN(2012年10月,日本千叶)和Electronica(2012年11月,德国慕尼黑)的罗姆展台亮相。
 
另外,罗姆与Aquafairy将不断完善智能手机充电用等独创产品的阵容,同时,与近计系统公司正在共同开发在无法确保电源的偏远地区中使用的地震仪用燃料电池。本产品中使用了此次开发的片材型燃料电池,与以往的铅蓄电池相比,重量仅为1/4,成功实现了轻量化,仅仅3kg即具备400Whr的大容量。本产品计划于2013年4月发售。
 
今后,罗姆将融合多年积累的电路设计技术、应用技术与Aquafairy的燃料电池技术,不断推进适合各种用途的燃料电池开发。另外,开发得到京都大学平尾教授的大力支持,今后将针对下一代氢生成剂和资源利用系统展开共同研究。
 
<特点>
  1. 小型、轻量
  2. 大容量、大功率
    电池容量5Whr的智能手机,约2小时即可充满电。
  3. 环保
    此次开发的氢燃料电池,使用了加水即可产生氢的固体,可利用水的合成进行发电,因此,发电时的生成物仅仅是水(水蒸气),不会产生二氧化碳和有害物质(挥发性有机化合物:VOC)。废弃时亦可作为一般垃圾处理,是极为环保的燃料电池。

<氢生成片材(2.9 cc, 3 g)> <氢燃料电池的原理>

4) 20年长期保存

干电池和锂离子电池由于总是具有电位差,即使不用也会放电,可用电量会逐渐减少,因此可保存期间为3~5年。此次开发的氢燃料电池通过铝层压板防止燃料劣化,毫无能源浪费,可长期保存达20年以上。必要时还可改变功率。
 
<性能比较>
 
<氢燃料电池的用途例>
1) 智能手机充电器

<有盖式> 直板式

 

 
2) 地震仪用大容量燃料电池(3kg5.6L

<小型轻量大容量燃料电池> <小型低功耗地震仪> <低功耗记录仪>
           
 
 
3) 便携式发电机(7kg17L

 

<京都大学 平尾教授 关于本产品的评论概要>
 
近年来,已有众多开发将氢作为绿色能源进行使用,例如,开发以氢为燃料的燃料电池驱动的燃料电池汽车。其排放的气体不含氮氧化物、颗粒物质、二氧化碳等,因此作为可抑制环境污染和地球温室化的绿色能源型动力源备受期待。但是,氢在储藏时体积较大,例如车载用的课题就是氢的供给手段。之前曾开发出具有分解器(由氨和联氨组成的氢源通过催化反应分解,供给燃料电池的分解器)的氢生成装置,但被指有害物质氨的处置繁琐。
 
然而,对燃料电池本身的小型化要求不断高涨,手机、移动信息终端机、数码相机、笔记本电脑等所使用的充电式电池的AC-DC转换器的替代品---氢燃料电池的需求强劲。
 
此次,罗姆公司与Aquafairy公司联合开发成功的氢燃料电池与以往方式相比,具有小型、大功率的显著优势。可以说,主要原因是确立了将钙化合物之一的氢化钙固化为小型片材并通过水滴方式稳定生成氢的技术,同时,成功开发出轻薄一体型电池成形技术。
 
而且,现在已经与近计系统公司开始了400Whr的小型轻量电池的开发,预计,该产品可大幅增加发电量,该方式将成为今后氢燃料电池的主流方式。
 
我们京都大学工学研究科平尾一之研究室与这些企业也已经开始了共同研究。已经新发现了可用于该方式小型氢燃料电池的高效、廉价、而且通过特殊的激光照射可很容易再生为原材料的钙化合物,被称为下一代循环再生利用型氢生成剂,相关开发正在与京都大学桂校区相邻的京都大学桂创业广场进行。
 
※关于本产品目前尚在开发中。如有任何疑问请垂询罗姆上海宣传企画课或罗姆公关代理(北京普乐普公共关系顾问有限公司上海分公司)。
 
<京都大学 平尾教授 参考资料
(姓      名) :平尾 一之(Kazuyuki Hirao)
(出生年月日) :1951年5月29日生
(所属·职位) :京都大学大学院 工学研究科 教授
研究领域 :无机材料科学,应用物理学,理论化学,激光化学
(简历):
1974年毕业于京都大学工学部工业化学科。在同大学研究生院工学研究科完成博士学位后,任京都大学工学部助教,1998年开始至今任教授。工学博士。
 
曾任科学技术振兴事业团ERATO平尾发电结构项目总负责人(1994年开始,共5年),同事业团ICORP Photon Craft项目领导(2000年开始,共5年),NEDO纳米玻璃技术项目领导(2001开始,共5年),NEDO“三维光学器件高效制造技术项目”总负责人,NEDO特別讲座“光集成实验室”总负责人(2006年开始,共5年)。
 
现兼任京都市创新中心长、日本陶瓷协会副会长、纳米纤维学会副会长、京都环境纳米粒子副研究总负责以及研究代表者。
 
(获奖情况)荣获多项奖励:
1983年 日本陶瓷协会进步奖
1990年 国际玻璃会议Gottardi国际奖
1998年 日本陶瓷协会学术奖
2000年 美国陶瓷协会玻璃支会Morey奖
2002年 当选美国陶瓷协会会士
2004年 产学合作功劳表彰 经济产业大臣奖
2005年 德国The Ernst Abbe 基金Otto Shott研究奖
2007和2011年 Journal of Ceramic Society of Japan优秀论文奖等多项奖励。
2012年 荣获紫绶褒章
 
【关于罗姆(ROHM)】
罗姆(ROHM)是全球著名半导体厂商之一,创立于1958年,是总部位于日本京都市的跨国集团公司。"品质第一"是罗姆的一贯方针。我们始终将产品质量放在第一位。无论遇到多大的困难,都将为国内外用户源源不断地提供大量优质产品,并为文化的进步与提高作出贡献。
历经半个多世纪的发展,罗姆的生产、销售、研发网络遍及世界各地。产品涉及多个领域,其中包括IC、分立元器件、光学元器件、无源元件、模块、半导体应用产品以及医疗器具。在世界电子行业中,罗姆的众多高品质产品得到了市场的许可和赞许,成为系统IC和最新半导体技术方面首屈一指的主导企业。
罗姆十分重视中国市场,已陆续在全国设立多家代表机构,在大连和天津先后开设工厂,并在上海和深圳设立设计中心,在上海和香港设立品质保证中心,提供技术和品质支持。
 
【关于罗姆(ROHM)在中国的业务发展】
作为在中国市场的销售基地,最早于1974年成立了罗姆半导体香港有限公司,随后,随着中国电子市场的扩大,在1999年成立了罗姆半导体(上海)有限公司,2003年成立了罗姆半导体贸易(大连)有限公司,2006年成立了罗姆半导体(深圳)有限公司,至今已形成了以这4家销售公司和18家分公司为结构的销售网络(分公司:北京、天津、青岛、长春、南京、无锡、苏州、杭州、宁波、西安、武汉、东莞、广州、惠州、厦门、珠海、成都、重庆)。
并且,作为技术支持基地,2000年开设了上海技术中心,2006年开设了深圳技术中心。作为生产基地,1993年在天津(罗姆半导体(中国)有限公司)和大连(罗姆电子大连有限公司)分别建立了生产工厂。在天津进行晶体管、二极管、LED、激光二极管、LED显示器、光传感器的生产、在大连进行电源模块、热敏打印头、接触式图像传感头、图片链接模块、LED照明模块、光传感器、LED显示器的生产,作为罗姆半导体集团的主力生产基地,源源不断地向中国国内外提供高品质产品。
此外,作为社会贡献活动中的一环,罗姆还致力于与国内外众多研究机关和企业加强合作,积极推进产学研联合的研发活动。2006年与清华大学签订了产学联合框架协议,积极地展开关于电子元器件最尖端技术开发的产学联合。
2008年,在清华大学内由罗姆捐资(建设费约1.6亿元)建设“清华罗姆电子工程馆”,并已于2011年4月竣工。 除清华大学之外,罗姆还与西安交通大学、电子科技大学、浙江大学和同济大学等高校进行产学合作,不断结出丰硕成果。
起初,罗姆进入中国市场的目的是为日本以及欧美、韩国等电子产品制造商的中国生产基地提供周到的销售支持、产品供给,以此展开业务。但是随着中国经济的发展,中国电子市场的壮大,正在面向发展壮大起来的中国电子制造商建立积极的和销售体制。
为了迅速且准确应对不断扩大的中国市场的要求,在中国构建了与罗姆日本同样的集开发、销售、制造于一体的一条龙体制。特别加强应对内陆地区,于2010年下半期至今新开设了西安、成都、重庆、武汉、长春5家分公司。并且,计划在今后以本地工程师为中心,将各设计中心的开发人员和FAE人数增倍。

相关文章

新闻分类更多>>
便携及消费电子
汽车电子
医疗电子
模拟与电源
射频微波与天线
网络与通信
测试测量
数字及可编程逻辑
微处理器/微控制器/DSP
能源、照明、显示
EDA/IC设计/PCB设计
基础器件
工业控制
深度阅读
热点活动
热点专题更多>>

智能电表来了,你准备好了吗?

论坛精华更多>>
安全监控专题报道
XMC4000系列开发板DIY大赛项目汇总
天罗地网,Zedboard资料大缉查
凌力尔特FAE擂台PK,模拟四侠经典回帖大放送...
【话题】通信业的寒冬来了,你打算怎么过?...
太阳能并网逆变器专题汇总,内含各路门派的...
STM32系列图书资源集粹
不必东奔西走,射频技术电子书大放送
英飞凌XMC4000系列原创DIY作品赏
第七届全国大学生飞思卡尔智能车大赛技术报...