燃料电池在小型和实用方面取得突破

2008-04-16 13:30:56来源: 电子系统设计
  直到今天,手机、PMP、数码相机和数码摄像机仍不能称得上是真正的移动设备,因为你只要连续使用3小时左右,你便不得不去找一个交流电插座为锂电池充电,而此时的你只能局限在充电线的长度范围内移动,因此它们最多只能称作是便携式设备。造成这一现象的主要瓶颈是锂电池已达到其理论上的极限容量,因此这些便携式设备上集成的多媒体功能越多,用户的使用体验就越糟糕。而在功能集成或汇聚已成当今技术发展的主流趋势下,要想实现用户使用体验的根本改善,业界必须在新的便携式电池技术上实现新的突破。

  也正是在这样的大背景下,近几年来业界一直在研究和探索新的大容量电池技术,燃料电池便是业界广为看好的下一代大容量电池之选,因为它不仅可提供超过锂电池一倍以上的电能,而且它是清洁能源,不像锂电池那样会对环境造成有害的影响。但尽管这几年不断有公司宣布开发出新的燃料电池原型,但它们都离实用化或商用化还有不小的距离,最大的问题是体积还太大,完全无法满足当今消费市场对更轻更薄更小便携式电子设备的需求趋势。第二大问题是制造燃料电池的原料还太昂贵,如不少开发商使用乙醇做原料,而乙醇的制造需要消耗相当量的玉米,这一类型燃料电池要大量使用的话,将会对人类的食物链造成相当大的危害,因此也招致了相当有识之士的严厉批评。第三大问题是处理燃料电池使用过程中产生的水的方式还难以尽如人意。

燃料电池在小型化和实用化方面取得突破,明年商用不是梦

  可喜的是,最近美国燃料电池制造商MTI MicroFuel Cells(MTI Micro)公司在小型化和实用化技术方面取得了突破性进展,基本解决了上面提到的三个主要问题。该公司CEO Peng Lim在前几天旧金山召开的Globalpress第6届电子峰会上明确表示:“我们预计微型燃料电池的实际应用将从明年开始。而我们将可在今年内完成小型化燃料电池的生产准备工作,并在2009年初发布我们的首款商用小型化燃料电池产品。”

  MTI Micro开发出的基于Mobion技术的直接甲醇燃料电池(DMFC)原型不仅可提供比相同尺寸的锂电池高出一倍的电能,而且允许在移动状态下为燃料电池进行充电。MTI Micro公司已在今年二月底的日本国际燃料电池展览会上展示了可与当今商用化单反数码相机尺寸相配的燃料电池原型,与相同尺寸的单反数码相机用锂电池相比,它可提供两倍的电能。

  “在手持式消费电子市场,我们认为小型化Mobion燃料电池拥有非常大的发展机会,特别在下列应用中:手机、PDA、MP3播放器、PMP、MID/CMC、PND、数码相机和便携式游戏设备。”Peng Lim表示,“所有这些设备都需要电池来提供能量,不过,随着不断有新的功能或应用涌现出来,现有的锂电池已经不能跟上它们对电能的需求。而这正是我们独特的燃料电池技术的用武之地。”

燃料电池在小型化和实用化方面取得突破,明年商用不是梦

  Mobion是MTI Micro开发出的一种突破性无绳电源技术,它具备三大与众不同的特性:1)该直接甲醇燃料电池技术使用100%的甲醇和被动水管理系统;2)它可大幅提高电池工作寿命和提供立即再充电能力;3)消除了对墙上AC电源插座的需要,以及携带大体积充电器和转换器的需要。

  Mobion芯片可提供以下优势:1)更多的电能:100%甲醇,被动DMFC;2)性能比竞争对手的技术更好:每立方平方米燃料可产生大于50mW/cm2的电能密度和1.4whr电能;3)9立方厘米体积足够满足消费电子市场需求;4)大批量生产更容易也更偏宜:模块化设计,1个焊接件;4)工作温度范围与锂电池相同:0℃到40℃,在任何湿度情况下均能正常工作。

燃料电池在小型化和实用化方面取得突破,明年商用不是梦

  此外,该Mobion燃料电池原型允许在移动状态下简单地通过加注甲醇进行再充电,这使得摄影师可随时随地随意使用单反数码相机,因为他们不用再担心下一个充电用交流电插座在哪里。尽管这超过了大部分摄影者的需要,但却可以帮助到专业摄影师,如跟踪拍摄明星行踪和拍摄奥运会等大型体育活动的摄影师。一位摄影师曾告诉Lim,以前他出门前要携带5块电池才够一天拍摄用。现在有了燃料电池,摄影师再也不必携带这么多厚重的电池了。

  “在当前使用锂电池的消费电子市场中,数码相机是创造第二大营收的便携式电子产品,” MTI Micro公司CEO Peng Lim说,“随着更先进的性能被集成进新的数码相机型号,如HD视频摄录和回放,电池寿命已成为决定用户使用体验的关键问题。我们的这款Mobion燃料电池原型显示了我们为产品制造商消除功耗问题的能力,有了它,他们就可以放心大胆地继续他们的创新步伐和开发新的型号产品。”

燃料电池在小型化和实用化方面取得突破,明年商用不是梦

  今天的单反相机已越来越多地受到大众市场的青睐,而Mobion燃料电池原型可以满足这种相机的电源需求。有资料显示,2007年大约6百万付运的单反相机可以安装MTI Micro开发的Mobion燃料电池原型,而且这一市场有望在未来数年内继续快速增长。

  除了针对单反数码相机市场推出燃料电池原型,MTI Micro公司还首先针对第一大消费电子市场中对能量需求最大的智能手机推出了体积更小的Mobion燃料电池原型,它的尺寸与今天的手机锂电池差不多,但厚度大约高一倍。其便携式燃料电池能量包则可通过USB口为手机、MP3播放器、PMP和智能手机提供随时随地的充电服务,而且充电时间仅是锂电池的八分之一。

  Mobion燃料电池采用甲醇作为主要原料,甲醇来源于天然气,因此其成本可做得相当低。甲醇燃料电池利用氧和甲醇反应产生电力,其副产品为水和二氧化碳(二氧化碳量相当低)。MTI Micro企业发展副总裁George Relan说:“甲醇是最有能量的物质,危险性也最低,你不需要对其加压、存储于低温环境或是将其粉末化,你只需将其与水进行混合反应就行了。而且每公升甲醇可生成5千瓦特小时电力。”

  MTI Micro最引人瞩目的另一技术贡献是开发出了一种循环利用燃料电池副产品水的方法,从而消除了处理水这一副产品的需要,为燃料电池的商用化和实用化扫清了一个很大的障碍。

  Mobion燃料电池是一种绿色能源,因为甲醇具有生物可降解性,而且燃料电池不会发热爆炸。这种电池初期的价格因批量小会比锂电池价格高一些,但未来随着使用量的增加,其价格肯定会降下来。

  三星现是MTI Micro的投资方之一,Peng Lim透露说,我们最近正与三星一起讨论未来合作方向。这也意味着三星很可能现在就在开发采用燃料电池的手机和单反数码相机产品。由于燃料电池很明显将成为下一波便携式电子产品的卖点之一,因此中国的相关OEM/ODM企业应及早做好相应的竞争准备工作。

关键字:容量  燃料  原料  便携  设备  需求  食物链

编辑:汤宏琳 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/news/power/200804/article_20851.html
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