小型化燃料电池的盛会――SFC2004

笔记本电脑、手机、掌上电脑等便携式终端的发展，对移动环境下的持续供电能力提出越来越严苛的要求。多年来处于概念和试验阶段的燃料电池技术，正在藉此发展背景，加快了从幕后走向前台的步伐。不久前，Toshiba、Fujitsu、NEC等在燃料电池的实用化研究方面取得了重大进展，有的甚至推出了配备燃料电池技术的笔记本电脑等原型机。2004年5月5日，在美国弗吉尼亚州举办的SFC 2004（Small Fuel Cells 2004，2004年小型燃料电池研讨会）上，又有一批新成果同时亮相。燃料电池的小型化成为此届会议的主题，同时追求更高的功率、更长的持续供电时间。

韩国厂商

韩国三星尖端技术研究所（SAIT）研制成功了可支持笔记本电脑正常工作10小时的燃料电池系统，并在SFC 2004上宣布了部分技术规格。其最大输出功率为20W，燃料使用100ml甲醇水溶液，燃料极采用直接供给甲醇水溶液的“直接甲醇（Direct Methanol）”方式。为了提高输出密度，三星改进了电极上触媒的涂布方式。三星电子计划2005年底开始投产使用这种燃料电池的笔记本电脑。

此外，三星还公布了针对便携式终端的其他燃料电池开发计划。其中包括：从2006年前后开发面向第4代移动通信系统、功率为2W～5W的小型燃料电池；到2006年前后，将燃料电池的单位体积能量密度由当前的200Wh/l左右提高到500Wh/l，达到与现有锂离子充电电池相同的水平。

美国厂商

美国摩托罗拉公司就其燃料电池技术的研发策略，宣布了一项重大的转折，即其针对便携式终端的燃料电池暂时中止采用直接甲醇式的燃料供给方式，转而致力于开发从甲醇中提取氢气并供给至燃料电池单元的“甲醇改质型”产品。负责甲醇改质并使甲醇与水发生反应的汽化部位，以及向这些部位供热的加热器组成的一体化燃料供料器被摩托罗拉称为FP（Fuel Processor，燃料电池处理器）。FP成为摩托罗拉新燃料电池技术的核心，该公司在SFC 2004上公布了其第3代FP的技术内容。

据称，第3代FP通过结构改进，利用燃料电池反应产生的温度上升现象，加快了甲醇的汽化反应，提高了反应效率，使功率密度最高可达250mW/cm2，是直接甲醇型样机的4～5倍。

另一家美国厂商Neah Power Systems公司（Intel为其投资股东之一），公布了在直接甲醇式燃料电池中使用多孔硅材料实现电极（燃料极和空气极）的技术。由于硅电极具有多孔性，这使得单位面积促进反应的触媒数得以增加，因此提高了功率密度，据称其样品测试的结果可以达到90mW/cm2。

德国厂商

德国SFC公司（Smart Fuel Cell AG）展示了已向数百家客户出售的燃料电池产品――平均输出功率为25W的便携式燃料电池“SFC A25”。该产品采用直接甲醇式燃料供给方式，采用100%甲醇作为燃料。据称其下一代产品将在2004年7月1日上市。

此外，该公司还计划在2005年初上市可放入手提箱的小型燃料电池“SFC C25”，在2005年底上市专门面向笔记本电脑和掌上电脑的小型燃料电池“SFC PowerBoy”。SFC A25的平均输出功率为25W，最大输出功率可达80W，采用的甲醇储存盒容量为2.5l，尺寸大小为150mm×112mm×65mm、重量为1.1kg。SFC C25的平均输入功率亦为25W，不过将采用125ml的甲醇储存盒。SFC PowerBoy体积更小，重量仅为700g。

另一家德国厂商Institut Solare Energiesysteme公司公布了使用印刷电路板的燃料电池技术。采用这种技术以后，燃料极和空气极分别由印刷在电路板上的金属线构成，电解质膜则采用薄膜。而甲醇水溶液的供料线路和空气的供气线路是由印刷电路板上设计的沟道形成的。这使得燃料电池系统的厚度缩小到只有3.5mm，为小型化提供了极好的条件。据悉，只要在一块印刷电路板上设计多个这样的燃料电池单元，并将它们相互串联在一起，就能以平面型的结构提高输出电压。在SFC 2004上展示的采用该技术的样品的最大功率约为8W。

－陈宏林