為微型電網(wǎng)提供高性價比能源的燃料電池

在馬里蘭大學(xué)能源研究中心（Energy Research Center at the University of Maryland）主任和材料學(xué)家艾瑞克·瓦赫斯曼（Eric Wachsman）實驗室附近的走道上，一只一米見方，被綠色燈光照射著的灰色盒子正靜靜地待在那里。它的真面目是一個通過消耗天然氣產(chǎn)生電力的燃料電池模型，而它的發(fā)電成本和一座大型燃?xì)獍l(fā)電廠一樣。

這個盒子內(nèi)部包含了成堆的固體氧化燃料電池，而它們的作用卻與它們的同類完全不同：它們可以以每瓦特1美元的成本發(fā)電，而相比之下，市場上目前成熟的電池發(fā)電成本高達(dá)每瓦特8美元。這都要歸功于Wachsman——他們將陶瓷材料運用在了他們的電池中。

該項技術(shù)將有望以高效、低成本的方式解決日趨嚴(yán)重的電力供應(yīng)緊張；只要有便宜的天然氣，我們就可以擁有持續(xù)而且便宜的電力供應(yīng)。

這個裝置同樣也可以取代柴油發(fā)電機的作用。后者通常被廣泛地用作備用電源，它同時也是微型電網(wǎng)——如馬來西亞，以及遍布世界的城郊蜂窩網(wǎng)絡(luò)基站——的重要構(gòu)成部件。固體氧化燃料電池可以用柴油，汽油，以及天然氣驅(qū)動，但是它每生產(chǎn)一瓦電的消耗卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于與它同等尺寸的柴油發(fā)電機。

傳統(tǒng)的固體氧化燃料電池的運行溫度很高，這導(dǎo)致它們的運行成本昂貴，而且能源損耗明顯。作為馬里蘭大學(xué)所開發(fā)的燃料電池的一項重要革新，電池使用了比市場上傳統(tǒng)電池導(dǎo)電性更好的二氧化鈰和三氧化二鉍，因此每立方厘米材料的電力輸出更高。與傳統(tǒng)電池高達(dá)900攝氏度的運行溫度相比，這種新電池的運行溫度只有650攝氏度，這大大降低了電池內(nèi)部的高溫應(yīng)力和絕緣要求。除此之外，整個電池由32個組件構(gòu)成，發(fā)生故障時每一塊都可以單獨地被替換。

現(xiàn)在這個灰盒子已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)25千瓦的輸出。這個裝置的開發(fā)由一家叫做Pedox Power System的公司負(fù)責(zé)。Redox正在Florida的Melbourne建造工廠，并希望能在2014年將產(chǎn)品投放到市場。一個25千瓦的燃料電池能夠滿足一家小型商鋪的電力需求，而尺寸更小一些的應(yīng)付一個家庭的供電也綽綽有余。在未來，這項技術(shù)甚至可以被用來給混合動力汽車的電池充電，它比內(nèi)燃發(fā)動機更輕，也能夠高效率地發(fā)電。

但是無論如何，面前的這個成功的發(fā)電裝置已經(jīng)足夠能讓人眼前一亮�！拔覀冮_發(fā)的家伙已經(jīng)可以同傳統(tǒng)的發(fā)電裝置相提并論了，”瓦赫斯曼說道。“它不僅僅是一個備用能源——它還將會是能源的保障�！�