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電化學系統(tǒng)，由三個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劉潤茹,王德軍.燃料電池工作原理及性能研究[J].長春大學學報,2004，14（04）.與傳統(tǒng)概念的電池比較工作時向負極供給燃料（氫），向正極供給氧化劑（空氣）。氫在負極分解成正離子H+和電子e-。氫離子進入電解液中，而電子則沿外部電路移向正極。用電的負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正極上的電子形成水。這正是水的電解反應的逆過程。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）積木化強規(guī)模及安裝地點靈活，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。燃料電池無論作為集中電站還是分布式電，或是作為小區(qū)、工廠、大型建筑的獨立電站都非常合適（5）負荷響應快，運行質(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）特點只是供能設(shè)備既是供能設(shè)備又是儲能設(shè)備，方便攜帶功能可持續(xù)供電充電要電網(wǎng)的支持！相同點輸出電能都來自電化學反應供電時都比較安靜綠色環(huán)保紀秀磊，話說能源[J].說說燃料電池,2011(11).IFPEMFC能用于商業(yè)化汽車能源儲備、過度開采，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、住宅用熱電共生系統(tǒng)、UPS、分布式發(fā)電系統(tǒng)、軍事國防、太空與運輸工具領(lǐng)域、機器人、筆記型計算機、PDA、手機等便攜電子產(chǎn)品、便攜電源、搬運工具、電動輔助/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)動機要求燃料電池堆具有3000~5000h的運行壽命。公共汽車燃料電池發(fā)動機要求燃料電池堆具有20000h以上的運行壽命電極載鉑量過高（目前國際研究最新進展，電極鉑載量：0.02mg/cm2）(1)較高的質(zhì)子傳導率，可以降低電池內(nèi)阻，減小歐姆過電位以提高電流密度，實現(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﹄姌O表面發(fā)生反應．造成電極局部過熱．影響電池的庫侖效率(3)膜對氧化、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)足夠高的機械強度和熱穩(wěn)定性(5)膜的表面性質(zhì)適于與催化劑結(jié)合(6)適當?shù)男阅埽瘍r格比質(zhì)子交換膜PEM質(zhì)子交換膜PEM雙極板作用：分隔反應氣體、收集電流、將各個單體電池串聯(lián)起來、為反應氣進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、儲存及運輸?shù)仁笷CV難以實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。結(jié)語油價飆升、電價太貴，燃料電池成為未來家庭能源供應相對便宜的選擇，也是目前最令人滿意的解決方案。在固定電站、電動車、軍用特種電