Tinius Olsen 通过氢燃料电池技术推动汽车可持续发展
随着电池替代能源的开发开始上线，实现净零排放的竞争正在升温。Tinius Olsen 目前正与英国领先的氢燃料电池技术开发商 Intelligent Energy 一起支持其中一项。
图 1. 使用氢燃料电池驱动的无人机进行壳牌管道检查
英国首相 Rishi Sunak 最近宣布，“每 60 秒就会有一辆新的电动汽车在英国注册”，他概述了政府决定将新汽油和柴油汽车的销售禁令推迟到 2035 年的决定。按目前的速度，每年将有近 50 万辆汽车被注册，但人们已经开始提出这样的问题：“电动汽车真的是实现净零排放的最佳选择吗？”
让我们考虑一下电动汽车或电池驱动汽车的优缺点。从好的方面来看，它们显然非常环保，运行成本比化石燃料汽车低，维护成本更低，而且有些汽车的速度非常快。
缺点是电池续航能力有限、电池寿命问题和成本、充电时间长，而且具有讽刺意味的是，基于目前不可持续的发电方式以及电池生产所涉及的工艺和材料，会对环境产生影响。而且它们非常昂贵。
因此，考虑到所有因素，如果这些缺点让您远离电池选项，那么还有其他电源可以依靠，既不会改变您目前的加油活动，又有助于遏制气候变化吗？氢燃料电池可能就是答案。
“首先，这两种技术都不是新技术，”位于拉夫堡的 Intelligent Energy 首席研究工程师 Oliver Jackson 说道，该公司是英国领先的氢燃料电池技术开发商。
“我们所熟知的第一个氢燃料电池是由威尔士人 William Grove 于 1838 年开发的，而现代电池则由 Alessandro Volta 于 42 年前发明。这两种技术一直在争夺车辆动力装置的主导地位，直到内燃机被证明使用起来更方便，并在随后的 140 年左右的时间里被淘汰，”Oliver 继续说道。
燃料电池本身的工作原理与电池类似，但它们不会耗尽电量或需要充电，只要提供燃料，它们就会产生电能和热量。该装置由两个电极组成 – 负极（或阳极）和正极（或阴极） – 夹在电解质周围。
燃料（例如氢气）被输送到阳极，空气被输送到阴极。在氢燃料电池中，阳极的催化剂将氢分子分离成质子和电子，它们通过不同的路径到达阴极。电子通过外部电路，产生电流，而质子通过电解质迁移到阴极，在那里它们与氧气和电子结合产生水蒸气和热量。
“这是一个本质上简单的系统，但效率很高，当然也非常环保，可以说只从排气管产生水蒸气，而且不依赖国家电网的电力，”Oliver 继续说道。
“这项技术还可以应用于广泛的用途，例如航空航天工业，最终目标是用电力替代化石燃料驱动的喷气发动机，现在变得越来越现实。这真的非常令人兴奋。”
Intelligent Energy 是拉夫堡大学的衍生公司，于 2001 年成立，该校的第一个燃料电池项目于 1988 年启动。22 年后，在与铃木、空客、波音以及后来的宝马等公司合作后，该公司目前拥有 250 名员工，合作伙伴和客户遍布全球。
图 2.智能能源
“在过去的 35 年左右，这项技术取得了长足的进步。我们与大型跨国公司的合作是这一领域的重大贡献者，这些市场力量正在继续推动事情向前发展。实现净零排放显然是主要考虑因素，同时还要降低成本，但要实现这一目标，需要更轻、更便宜、更高效的燃料电池来帮助实现这些目标——这是我们现在面临的最大挑战。”
“这使得材料测试处于研发的最前沿，因为如果在经过严格而广泛的测试程序后发现更轻或更便宜的材料同样有效，那么这种节省就可以计入利润，从而创造出更具成本效益、更可行的选择。
“我们自己的内部研究团队正在密集使用 Tinius Olsen 设备来测试材料的机械性能、拉伸、压缩和弯曲强度、刚度等。如果我们要获得更轻的更精细的材料，我们需要确保它足够坚固耐用，可以达到预期用途。”
“测试实验室还用于测试其他领域，例如电阻和涂层测试。另一个关键领域是材料的传输特性，例如我们用于气体扩散的碳纸。
“对于所有这些，我们需要施加不同的力来观察这些特性在不同压力下如何变化，等等。”
“还有垫圈和密封件，我们对它们进行了大量测试，并为整个企业的其他部门提供支持，例如机械设计团队，他们需要测试新设计和原型。我们的建模团队、质量和生产团队使用材料特性数据来测试产品的批次差异和缺陷分析。”
图 3.Tinius Olsen 设备用于测试材料的机械性能、拉伸、压缩和弯曲强度、刚度等
“总而言之，我们收到的 Tinius Olsen 设备和支持是我们工作的基础，因此可以说他们处于这些开发的前线，对所用材料和成品充满信心”
“客户对您的产品的信心只能与您一样，因此您进行的测试越多，您就越信任您的工作，您就越愿意为客户提供无忧无虑的服务。如果产品不符合规格，那么显然会被退回，从而导致增加支持以使其按预期工作。因此，我们需要第一次就做好并不断改进，以便客户的表现不断提高。
Intelligent Energy 并没有因净零期限的变化而分心，而是继续快速开发氢燃料电池技术。随着宝马和丰田等主要汽车制造商积极生产自己的氢动力汽车，IE 的工作很可能使这项技术与当前的电池供电选项竞争，甚至取代它们。
无论里希·苏纳克 (Rishi Sunak) 是否于 2035 年宣布这一消息，一切肯定都会全速前进……
