隨著電池替代能源的開發開始上線，實現凈零排放的競爭正在升溫。Tinius Olsen 目前正與英國的氫燃料電池技術開發商 Intelligent Energy 一起支持其中一項。

 

圖 1. 使用氫燃料電池驅動的無人機進行殼牌管道檢查

英國首相 Rishi Sunak 最近宣布，“每 60 秒就會有一輛新的電動汽車在英國注冊”，他概述了政府決定將新汽油和柴油汽車的銷售禁令推遲到 2035 年的決定。按目前的速度，每年將有近 50 萬輛汽車被注冊，但人們已經開始提出這樣的問題：“電動汽車真的是實現凈零排放的最佳選擇嗎？”

讓我們考慮一下電動汽車或電池驅動汽車的優缺點。從好的方面來看，它們顯然非常環保，運行成本比化石燃料汽車低，維護成本更低，而且有些汽車的速度非常快。

缺點是電池續航能力有限、電池壽命問題和成本、充電時間長，而且具有諷刺意味的是，基于目前不可持續的發電方式以及電池生產所涉及的工藝和材料，會對環境產生影響。而且它們非常昂貴。

因此，考慮到所有因素，如果這些缺點讓您遠離電池選項，那么還有其他電源可以依靠，既不會改變您目前的加油活動，又有助于遏制氣候變化嗎？氫燃料電池可能就是答案。

“首先，這兩種技術都不是新技術，”位于拉夫堡的 Intelligent Energy 首席研究工程師 Oliver Jackson 說道，該公司是英國的氫燃料電池技術開發商。

“我們所熟知的第一個氫燃料電池是由威爾士人 William Grove 于 1838 年開發的，而現代電池則由 Alessandro Volta 于 42 年前發明。這兩種技術一直在爭奪車輛動力裝置的主導地位，直到內燃機被證明使用起來更方便，并在隨后的 140 年左右的時間里被淘汰，”Oliver 繼續說道。

燃料電池本身的工作原理與電池類似，但它們不會耗盡電量或需要充電，只要提供燃料，它們就會產生電能和熱量。該裝置由兩個電極組成 – 負極（或陽極）和正極（或陰極） – 夾在電解質周圍。

燃料（例如氫氣）被輸送到陽極，空氣被輸送到陰極。在氫燃料電池中，陽極的催化劑將氫分子分離成質子和電子，它們通過不同的路徑到達陰極。電子通過外部電路，產生電流，而質子通過電解質遷移到陰極，在那里它們與氧氣和電子結合產生水蒸氣和熱量。

“這是一個本質上簡單的系統，但效率很高，當然也非常環保，可以說只從排氣管產生水蒸氣，而且不依賴國家電網的電力，”Oliver 繼續說道。

“這項技術還可以應用于廣泛的用途，例如航空航天工業，最終目標是用電力替代化石燃料驅動的噴氣發動機，現在變得越來越現實。這真的非常令人興奮。”

Intelligent Energy 是拉夫堡大學的衍生公司，于 2001 年成立，該校的第一個燃料電池項目于 1988 年啟動。22 年后，在與鈴木、空客、波音以及后來的寶馬等公司合作后，該公司目前擁有 250 名員工，合作伙伴和客戶遍布全球。

圖 2.智能能源

“在過去的 35 年左右，這項技術取得了長足的進步。我們與大型跨國公司的合作是這一領域的重大貢獻者，這些市場力量正在繼續推動事情向前發展。實現凈零排放顯然是主要考慮因素，同時還要降低成本，但要實現這一目標，需要更輕、更便宜、更高效的燃料電池來幫助實現這些目標——這是我們現在面臨的最大挑戰。”

“這使得材料測試處于研發的前沿，因為如果在經過嚴格而廣泛的測試程序后發現更輕或更便宜的材料同樣有效，那么這種節省就可以計入利潤，從而創造出更具成本效益、更可行的選擇。

“我們自己的內部研究團隊正在密集使用 Tinius Olsen 設備來測試材料的機械性能、拉伸、壓縮和彎曲強度、剛度等。如果我們要獲得更輕的更精細的材料，我們需要確保它足夠堅固耐用，可以達到預期用途。”

“測試實驗室還用于測試其他領域，例如電阻和涂層測試。另一個關鍵領域是材料的傳輸特性，例如我們用于氣體擴散的碳紙。

“對于所有這些，我們需要施加不同的力來觀察這些特性在不同壓力下如何變化，等等。”

“還有墊圈和密封件，我們對它們進行了大量測試，并為整個企業的其他部門提供支持，例如機械設計團隊，他們需要測試新設計和原型。我們的建模團隊、質量和生產團隊使用材料特性數據來測試產品的批次差異和缺陷分析。”

圖 3.Tinius Olsen 設備用于測試材料的機械性能、拉伸、壓縮和彎曲強度、剛度等

“總而言之，我們收到的 Tinius Olsen 設備和支持是我們工作的基礎，因此可以說他們處于這些開發的前線，對所用材料和成品充滿信心”

“客戶對您的產品的信心只能與您一樣，因此您進行的測試越多，您就越信任您的工作，您就越愿意為客戶提供無憂無慮的服務。如果產品不符合規格，那么顯然會被退回，從而導致增加支持以使其按預期工作。因此，我們需要第一次就做好并不斷改進，以便客戶的表現不斷提高。

Intelligent Energy 并沒有因凈零期限的變化而分心，而是繼續快速開發氫燃料電池技術。隨著寶馬和豐田等主要汽車制造商積極生產自己的氫動力汽車，IE 的工作很可能使這項技術與當前的電池供電選項競爭，甚至取代它們。

無論里希·蘇納克 (Rishi Sunak) 是否于 2035 年宣布這一消息，一切肯定都會全速前進……