基本介紹
- 中文名：氫燃料電池飛機
- 燃料：氫氣
- 特點：直接轉化成電能、無任何燃料產生
- 問世地點：德國
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燃料電池工作原理
燃料電池（Fuel Cell），是一種發電裝置，但不像一般非充電電池一樣用完就丟棄，也不像充電電池一樣，用完須繼續充電，燃料電池正如其名，是繼續添加燃料以維持其電力，所需的燃料是“氫”，其之所以被歸類為新能源，原因就在此。 燃料電池的運作原理（如圖1），也就是電池含有陰陽兩個電極，分別充滿電解液，而兩個電極間則為具有滲透性的薄膜所構成。氫氣由燃料電池的陽極進入，氧氣（或空氣）則由陰極進入燃料電池。經由催化劑的作用，使得陽極的氫原子分解成兩個氫質子（proton）與兩個電子（electron），其中質子被氧‘吸引’到薄膜的另一邊，電子則經由外電路形成電流後，到達陰極。在陰極催化劑之作用下，氫質子、氧及電子，發生反應形成水分子，因此水可說是燃料電池唯一的排放物。 燃料電池所使用的“氫”燃料可以來自於任何的碳氫化合物，例如天然氣、甲醇、乙醇(酒精)、水的電解、沼氣…等等。由於燃料電池是經由利用氫及氧的化學反應，產生電流及水，不但完全無污染，也避免了傳統電池充電耗時的問題，是目前最具發展前景的新能源方式之一，如能普及的套用在車輛及其他高污染之發電工具上，將能顯著改善空氣污染及溫室效應。
燃料電池工作原理
燃料電池工作原理氫燃料電池飛機
時速百公里
波音公司於2008年2月至3月3次在西班牙奧卡尼亞鎮進行試飛氫燃料電池飛機,成功試飛具有歷史意義。
小型飛機起飛及爬升過程使用傳統電池與氫燃料電池提供的混合電力。爬升至海拔1000米巡航高度後,飛機切斷傳統電池電源,只靠氫燃料電池提供動力。飛機在1000米高空飛行了約20分鐘,時速約100公里。這一技術對波音公司意義重大,也讓航空工業的未來“充滿綠色希望”。
小型飛機由奧地利“鑽石”(Diamond)雙座螺旋槳動力滑翔機改裝而成,飛機內安裝了質子交換膜燃料電池和鋰離子電池。小型飛機翼展16.3米,機身長6.5米,重約800公斤,可容納兩人。試飛過程中,機上只有飛行員一人。
在機艙內,傳統電池安放於唯一的乘客座位上,飛行員背後有一個類似潛水員使用的氧氣罐。波音公司說,這架飛機連續飛行時間最長45分鐘,“不會產生任何噪音”。氫燃料電池通過氫轉化為水的過程產生電流,不產生溫室氣體。除熱量外,水蒸氣是氫燃料電池產生的唯一副產品。
波音的氫燃料電池飛機帶來技術突破,但“波音(歐洲)研究與技術”部稱,氫燃料電池可以為小型飛機提供飛行動力,但不太可能為大型客機提供主要動力。這一技術可能為大型飛機提供輔助動力,但這需要技術突破。
技術局限性
在燃料價格上漲、環境污染與全球變暖的情況下，對更清潔、更安全、效率更高的交通工具的需求快速增長。
波音的氫燃料電池飛機帶來技術突破，但波音(歐洲)研究與技術部負責人埃斯卡蒂說，氫燃料電池可以為小型飛機提供飛行動力，但不太可能為大型客機提供主要動力。
波音公司負責試飛工作的工程師涅韋斯·拉佩納說，這一技術可能為大型飛機提供輔助動力，但這需要技術突破。波音公司說，將繼續開發氫燃料電池的潛力，以改善環境。
國際能源機構說，推廣使用氫氣和氫燃料電池，可減少石油、天然氣、煤炭這三種可產生溫室氣體的能源消耗。
項目進展
世界上第一架僅使用燃料電池作動力的飛機於7月9日在德國問世，該飛機產生的二氧化碳排放為零。
全球首架氫燃料動力飛機
全球首架氫燃料動力飛機德國航天中心負責人表示，雖然氫燃料電池要成為商用飛機的主要能源仍然有很長一段路要走，但其可靠的機載動力形式，將成為現有能源系統的重要替代方案。
據悉，世界上第一架燃料電池動力飛機在5個小時內飛行了750千米。
近日，低噪音的HY4氫燃料電池四座客機近日在斯圖加特機場試飛成功，這意味著在零排放客運航班方面又取得了一次突破。
