Opracowanie nowych pojazdów energetycznych i gumowych uszczelek z wodorowych ogniw paliwowych
Zanim porozmawiamy o nowych pojazdach energetycznych i gumowych uszczelkach z wodorowych ogniw paliwowych, zastanówmy się najpierw nad problemami występującymi w różnego rodzaju pojazdach. Samochodom towarzyszy rewolucja przemysłowa od ponad 100 lat. Różne kwestie, takie jak komfort, bezpieczeństwo i prędkość, były stale ulepszane. Problem energetyczny nie został jednak całkowicie rozwiązany. Jakie są problemy? Nieodnawialne i zanieczyszczenie benzyną / olejem napędowym stosowane w tradycyjnych pojazdach paliwowych oraz krótka żywotność baterii i długi czas ładowania pojazdów elektrycznych. Hybrydowy typ paliwowo-elektryczny wykorzystuje głównie paliwo, ale zużycie energii jest nieco niższe. Wraz z nasileniem się globalnego ocieplenia coraz więcej producentów samochodów zdaje sobie sprawę z niezrównoważonego charakteru tradycyjnych pojazdów paliwowych i pilnie poszukuje nowych źródeł energii jako źródeł energii. Można powiedzieć, że to, który producent rozwiąże problem energetyczny, będzie miało absolutną przewagę w przyszłej konkurencji.
W tym kontekście ogniwo paliwowe weszło w pole widzenia każdego. W przeciwieństwie do zwykłych akumulatorów, jest to generator, który jest urządzeniem, które przekształca energię chemiczną paliwa (takiego jak metanol / gaz ziemny itp.) w energię elektryczną. Zamiast magazynować energię elektryczną przed oddaniem jej do użytku, wodór jest używany jako ogniwo paliwowe, a współczynnik konwersji energii wynosi 60% -80%, czyli 2-3 razy więcej niż w przypadku tradycyjnych silników spalinowych, a istnieją obfite źródła produkcji wodoru, takie jak elektroliza wody, metanolu i etanolu. Można użyć gazu ziemnego itp. W rzeczywistości był używany w dziedzinie lotnictwa bardzo wcześnie. Jednak ze względu na niedojrzałą technologię produkcji, przechowywania i transportu wodoru oraz zastosowania w tym czasie, nie był on szeroko stosowany, szczególnie do uszczelek gumowych wodorowych ogniw paliwowych. W tamtym czasie nie było szczególnie dobrego rozwiązania,
Po dziesięcioleciach rozwoju wodorowe ogniwa paliwowe poczyniły znaczne postępy. W szczególności Toyota złożyła wniosek o ponad 10 000 patentów na wodorowe ogniwa paliwowe i wydała pierwszy na świecie masowo produkowany pojazd z wodorowymi ogniwami paliwowymi Mirai. Z 5 kg wodoru może przebyć 500 kilometrów.
Następnie porozmawiajmy o tym, jakie wymagania powinna spełniać gumowa uszczelka wodorowych ogniw paliwowych, jeden z podstawowych elementów w pojazdach napędzanych paliwem wodorowym:
1. Izolacja. Stos ogniw paliwowych składa się z wielu pojedynczych ogniw. Jeśli dojdzie do zwarcia, konsekwencje będą niewyobrażalne.
2. Właściwość bariery gazowej musi zapewniać szczelność tlenu i wodoru i nie może przeciekać.
3. Materiał musi być w stanie amortyzować wstrząsy i wibracje, ponieważ działa w samochodzie, a nierówności podczas jazdy są nieuniknione
4. Musi mieć odporność na kwasy i wysoką temperaturę, która jest najbardziej podstawowa