燃料電池的發(fā)展現(xiàn)狀

燃料電池的發(fā)展現(xiàn)狀PEM：質(zhì)子交換膜燃料電池； DMFC：直接甲醇燃料電池；SOFC：固體氧化物燃料電池； MCFC：熔融碳酸鹽型燃料電池；AFC：堿性燃料電池； PAFC：磷酸鹽型燃料電池燃料電池是一個(gè)電化學(xué)系統(tǒng)，由三個(gè)主要部分組成燃料電池的工作原理燃料電池能量轉(zhuǎn)化燃料電池的類型燃料電池具有的特點(diǎn)劉潤(rùn)茹,王德軍.燃料電池工作原理及性能研究[J].長(zhǎng)春大學(xué)學(xué)報(bào),2004，14（04）.與傳統(tǒng)概念的電池比較工作時(shí)向負(fù)極供給燃料（氫），向正極供給氧化劑（空氣）。氫在負(fù)極分解成正離子H+和電子e-。氫離子進(jìn)入電解液中，而電子則沿外部電路移向正極。用電的負(fù)載就接在外部電路中。在正極上，空氣中的氧同電解液中的氫離子吸收抵達(dá)正極上的電子形成水。這正是水的電解反應(yīng)的逆過(guò)程。一般以氫氣、碳、甲醇、硼氫化物、煤氣或天然氣為燃料，作為負(fù)極，用空氣中的氧作為正極（1）能量轉(zhuǎn)化效率高。（2）有害氣體SOx、NOx及噪音排放都很低（3）燃料適用范圍廣（4）積木化強(qiáng)規(guī)模及安裝地點(diǎn)靈活，燃料電池電站占地面積小，建設(shè)周期短，電站功率可根據(jù)需要由電池堆組裝，十分方便。燃料電池?zé)o論作為集中電站還是分布式電，或是作為小區(qū)、工廠、大型建筑的獨(dú)立電站都非常合適（5）負(fù)荷響應(yīng)快，運(yùn)行質(zhì)量高燃料電池在數(shù)秒鐘內(nèi)就可以從最低功率變換到額定功率，減少了輸變線路投資和線路損失。返回按電解質(zhì)劃分有5個(gè)種類：堿性燃料電池（AFC）：采用氫氧化鉀溶液作為電解液磷酸鹽型燃料電池（PAFC）：采用200℃高溫下的磷酸作為其電解質(zhì)熔融碳酸鹽型燃料電池（MCFC）：采用熔融態(tài)碳酸鹽作為其電解質(zhì)固體氧化物型燃料電池（SOFC）：采用固態(tài)電解質(zhì)質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）：采用極薄的塑料薄膜作為其電解質(zhì)不同點(diǎn)燃料電池電池體系完全不封閉體系大多數(shù)是完全封閉體系（特例如：鋅-空氣電池）特點(diǎn)只是供能設(shè)備既是供能設(shè)備又是儲(chǔ)能設(shè)備，方便攜帶功能可持續(xù)供電充電要電網(wǎng)的支持！相同點(diǎn)輸出電能都來(lái)自電化學(xué)反應(yīng)供電時(shí)都比較安靜綠色環(huán)保紀(jì)秀磊，話說(shuō)能源[J].說(shuō)說(shuō)燃料電池,2011(11).IFPEMFC能用于商業(yè)化汽車能源儲(chǔ)備、過(guò)度開采，環(huán)境問題將得到緩解。燃料電池技術(shù)因具備低污染、高能源轉(zhuǎn)換效率的特性，更能滿足人類高效、環(huán)保的需求。具有更高的能源密度。緊急備用發(fā)電機(jī)、住宅用熱電共生系統(tǒng)、UPS、分布式發(fā)電系統(tǒng)、軍事國(guó)防、太空與運(yùn)輸工具領(lǐng)域、機(jī)器人、筆記型計(jì)算機(jī)、PDA、手機(jī)等便攜電子產(chǎn)品、便攜電源、搬運(yùn)工具、電動(dòng)輔助/代步車等BUT制約PEMFC商業(yè)化的主要因素成本高壽命短燃料問題轎車用燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)要求燃料電池堆具有3000~5000h的運(yùn)行壽命。公共汽車燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)要求燃料電池堆具有20000h以上的運(yùn)行壽命電極載鉑量過(guò)高（目前國(guó)際研究最新進(jìn)展，電極鉑載量：0.02mg/cm2）(1)較高的質(zhì)子傳導(dǎo)率，可以降低電池內(nèi)阻，減小歐姆過(guò)電位以提高電流密度，實(shí)現(xiàn)較高的電池敬率(2)氣體(尤其是氫氣和氧氣)在膜中的滲透性盡可能?。悦鈿錃夂脱鯕庠趯?duì)電極表面發(fā)生反應(yīng)．造成電極局部過(guò)熱．影響電池的庫(kù)侖效率(3)膜對(duì)氧化、還原和水解具有穩(wěn)定性，它在活性物質(zhì)氧化／還原和酸性作用下不降解(4)足夠高的機(jī)械強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性(5)膜的表面性質(zhì)適于與催化劑結(jié)合(6)適當(dāng)?shù)男阅埽瘍r(jià)格比質(zhì)子交換膜PEM質(zhì)子交換膜PEM雙極板作用：分隔反應(yīng)氣體、收集電流、將各個(gè)單體電池串聯(lián)起來(lái)、為反應(yīng)氣進(jìn)入電極和水的排出提供通道。質(zhì)子交換膜燃料電池的使用壽命短的根本原因是：燃料電池中不合理結(jié)構(gòu)跟不合理操作條件。氫燃料的制備、儲(chǔ)存及運(yùn)輸?shù)仁笷CV難以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。結(jié)語(yǔ)油價(jià)飆升、電價(jià)太貴，燃料電池成為未來(lái)家庭能源供應(yīng)相對(duì)便宜的選擇，也是目前最令人滿意的解決方案。在固定電站、電動(dòng)車、軍用特種電