فناوری جدید پیل سوختی خودرو

فناوری پیشرو در صنعت ذخیره سازی انرژی

• درباره پیل های سوختی خودروهای انرژی جدید

  این مقاله به بررسی جامع فناوری‌های هیدروژن، پیل‌های سوختی پلیمری، اکسید جامد و متانولی می‌پردازد و مراحل بلوغ، چالش‌ها، و راهکارهای استراتژیک برای توسعه و تجاری‌سازی آنها را تحلیل می‌کند.

• تولید سیستم پیل سوختی خودرو

  پیل‌های سوختی فناوری جدیدی برای تولید انرژی هستند که بدون ایجاد آلودگی‌های زیست محیطی و صوتی، از ترکیب مستقیم بین سوخت و اکسیدکننده، انرژی الکتریکی با بازدهی بالا تولید می‌کنند. تولید مستقیم الکتریسیته بدون محدودیت ترمودینامیکی چرخه کارنو جهت تبدیل انرژی شیمیایی حاصل از سوخت به انرژی گرمایی و مکانیکی و در نهایت الکتریسیته است که اتلاف انرژی را به حداقل مقدار ممکن می‌رساند و به بازده تئوری بالایی دست پیدا می‌کند. در پیل‌های سوختی اکسید. . پیل سوختی (به : Pile à combustible) یا سل سوختی (به : Fuel cell) یک به است. این تبدیل مستقیم بوده و از بالایی برخوردار است. معروف‌ترین نوع پیل سوختی حال حاضر پیل سوختی هیدروژنی است. انواع. . هر پیل سوختی دارای دو (آند و کاتد) و یک الکترولیت ما بین این دو الکترود و به منظور جدا کردن دو بخش پیل می‌باشد. در قطب آند، هیدروژن بر روی یک واکنش داده و تولید دو یون با بار مثبت و دو الکترون با بار منفی می‌کند. . تاریخچه این پیل‌ها به دو دوره متمایز تقسیم می‌شود : دوره اول که حدود صد سال طول کشید. از سال ۱۸۳۹ با ساخت اولین پیل سوختی با الکترولیت توسط آقای گرو آغاز گردید. با تلاش دانشمندان بزرگی مانند جکس، ، مون و همکاران و شاگردان آن‌ها منجر به درک علمی از پیل سوختی و شناخت تنگناهای این فناوری تا سال ۱۹۴۰ گردید.دوره دوم از سال ۱۹۴۰ آغاز. . پیلهای سوختی در انواع زیر موجود می‌باشند: پیل‌های سوختی براساس نوع الکترولیت استفاده شده در آن‌ها به نه نوع اصلی طبقه‌بندی می‌شوند.• پیل سوختی الکترولیت پلیمر یا غشاء مبادله‌کننده پروتون (PEMFC)• پیل سوختی قلیایی (AFC) . مزایای پیل‌های سوختی بطور کلی عبارت‌اند از: پیل سوختی آلودگی ناشی از سوزاندان سوختهای فسیلی را حذف نموده و تنها آن آب می‌باشد.• در صورتی‌که هیدروژن مصرفی حاصل از الکترولیز آب باشد نشر به صفر می‌رسد.• به دلیل وابسته نبودن به سوختهای فسیلی متداول نظیر . • به مواد بیشتر و فرایندهای سریعتری نسبت به دیگر پیل‌ها نیاز دارد.• ممکن است در مدت طولانی کار، گرما مشکلاتی چون ناسازگاری عناصر و افت انرژی را موجب شود.• در صورت استفاده از سوخت ناخالص، کار و گرمای بیش از حد موجب رسوب کربن و در نهایت مسمومیت پیل می‌گردد. . ۱: حمل ونقل (خودروهای سواری و وسایط نقلیه عمومی): چند نمونه اتوبوس هیدروژنی تولید شرکت بالارد از سال ۲۰۰۷ در ویسلر مورد استفاده قرار گرفته‌اند. اولین مدل تجاری خودرو پیل سوختی توسط هیوندای در سال 2015 به بازار عرضه شده‌است. سایر شرکت‌های عمده خودروسازی نیز نخستین مدل‌های خودرو هیدروژنی خود را در سالهای ۲۰۱۶ و ۲۰۱۷ به بازار عرضه کردند.

• فناوری انرژی جدید باتری خودرو

  فناوری باتری خودرو های برقی 2030 به سمت استفاده از باتری ‌های حالت جامد و بهبود باتری ‌های لیتیوم یون حرکت خواهد کرد که ظرفیت بیشتری دارند، سریع‌تر شارژ می ‌شوند و طول عمر بیشتری خواهند داشت.

• ایران از فناوری پیل سوختی رونمایی کرد

  محققان ایرانی، طراحی و توسعه مدل سه بعدی پیل سوختی اسید جامد که یکی از جدیدترین نسل پیل‌های سوختی جهان است را با موفقیت به انجام رساندند و به این ترتیب، اولین گام تولید این پیل ها در کشور برداشته شد.

• پیل سوختی خودرو و باتری های لیتیومی

  پیل های سوختی هیدروژنی(Hydrogen Fuel Cell) یکی از جدیدترین تکنولوژی های به‌کاررفته در خودروهای برقی است که می تواند با استفاده از گاز هیدروژن، انرژی الکتریکی مورد نیاز موتور و یا موتورهای برقی به‌کاررفته در خودرو را تأمین کند. یکی از چالش های مهم خودروهای برقی این است که در صورت تمام شدن شارژ باتری، مبدل انرژی‌ای در خودرو وجود داشته باشد تا با شارژ. . پیل های سوختی هیدروژنیدستگاه هایی هستند که می توانند طی یک واکنش الکتروشیمیایی و بدون این که احتراقی صورت گیرد الکتریسیته تولید کنند. در این دستگاه ها هیدروژن و اکسیژن با هم ترکیب می شوند، در اثر این. . این دستگاه ها از سه بخش اصلی آند (anode)، کاتد (cathode) و لایه الکترولیت (electrolyte membrane) تشکیل شده اند، که برای عملکرد آن، هیدروژن را از آند و اکسیژن را از کاتد عبور می دهند. در قسمت آند، هیدروژن ها به دو قسمت الکترون و پروتون تقسیم می شوند، در این زمان پروتون ها از مسیر متخلخل الکترولیتی عبور می کنند و به کاتد حاوی اکسیژن.

• پیل سوختی با دمای بالا خودرو

  پیل‌های سوختی دمای پایین (pemfc ،pafc ،afc) دارای حامل‌های یونیh+ ویا oh- هستند که انتقال یون از میان الکترولیت و انتقال الکترون‌ها از طریق مدار خارجی را به عهده دارند، و در پیل‌های سوختی دمای بالا . . پیل سوختی (به : Pile à combustible) یا سل سوختی (به : Fuel cell) یک به است. این تبدیل مستقیم بوده و از بالایی برخوردار است. معروف‌ترین نوع پیل سوختی حال حاضر پیل سوختی هیدروژنی است. انواع. . پیل‌های سوختی فناوری جدیدی برای تولید هستند که بدون ایجاد و صوتی، از ترکیب مستقیم بین سوخت و اکسیدکننده، با بازدهی بالا تولید می‌کنند. تولید مستقیم الکتریسیته بدون محدودیت ترمودینامیکی جهت. . هر پیل سوختی دارای دو (آند و کاتد) و یک الکترولیت ما بین این دو الکترود و به منظور جدا کردن دو بخش پیل می‌باشد. در قطب آند، هیدروژن بر روی یک واکنش داده و تولید دو یون با بار مثبت و دو الکترون با بار منفی می‌کند.H2(g) → 2H + 2eپروتون به وجود آمده از محیط. . تاریخچه این پیل‌ها به دو دوره متمایز تقسیم می‌شود : دوره اول که حدود صد سال طول کشید. از سال ۱۸۳۹ با ساخت اولین پیل سوختی با الکترولیت توسط آقای گرو آغاز گردید. با تلاش دانشمندان بزرگی مانند جکس، ، مون و همکاران و شاگردان آن‌ها منجر به درک علمی از پیل سوختی و شناخت تنگناهای این فناوری تا سال ۱۹۴۰ گردید.دوره دوم از سال ۱۹۴۰ آغاز. . پیلهای سوختی در انواع زیر موجود می‌باشند: پیل‌های سوختی براساس نوع الکترولیت استفاده شده در آن‌ها به نه نوع اصلی طبقه‌بندی می‌شوند.• پیل سوختی الکترولیت پلیمر یا غشاء مبادله‌کننده پروتون (PEMFC)• پیل سوختی قلیایی (AFC) . مزایای پیل‌های سوختی بطور کلی عبارت‌اند از: پیل سوختی آلودگی ناشی از سوزاندان سوختهای فسیلی را حذف نموده و تنها آن آب می‌باشد.• در صورتی‌که هیدروژن مصرفی حاصل از الکترولیز آب باشد نشر به صفر می‌رسد.• به دلیل وابسته نبودن به سوختهای فسیلی متداول نظیر . • به مواد بیشتر و فرایندهای سریعتری نسبت به دیگر پیل‌ها نیاز دارد.• ممکن است در مدت طولانی کار، گرما مشکلاتی چون ناسازگاری عناصر و افت انرژی را موجب شود.• در صورت استفاده از سوخت ناخالص، کار و گرمای بیش از حد موجب رسوب کربن و در نهایت مسمومیت پیل می‌گردد. پیل‌های سوختی دمای پایین (pemfc ،pafc ،afc) دارای حامل‌های یونیh+ ویا oh- هستند که انتقال یون از میان الکترولیت و انتقال الکترون‌ها از طریق مدار خارجی را به عهده دارند، و در پیل‌های سوختی دمای بالا .