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燃料電池歷史及分類解讀!

鉅大LARGE  |  點擊量:2131次  |  2018年11月15日  

燃料電池是和太陽能電池齊名的新興電池技術領域,它是一種將化學能直接轉化為電能的發電裝置,那么燃料電池如何分類,燃料電池汽車應用難在哪?


1、燃料電池歷史及分類?


燃料電池最早由英國Grove在1839年發明,他用以鉑黑為電極催化劑的氫氧燃料電池點亮倫敦演講廳的照明燈,燃料電池名稱則是由Mood和Langer在1889年首先采用,燃料電池按照工作溫度不同,可分為低溫燃料電池和高溫燃料電池,低溫燃料電池又分為堿性燃料電池(AFC=100度)、固體高分子型質子膜燃料電池(PEMFC<100度)、磷酸堿性燃料電池(PAFC=200度),高溫燃料電池則分為熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC=650度)和固體氧化型燃料電池(SOFC=1000度)。


其中AFC最早應用于美國航天局太空計劃當中,用于生產航天器中的電力和水,PAFC則是第一代商用的燃料電池,MCFC是第二代商用燃料電池,當前研發及使用的是第三代燃料電池技術SOFC,可用于氫動力汽車,其化學電能轉化可達65%,功率輸出為100KW/T,續航里程可達480公里以上。


2、燃料電池優勢在哪?

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充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

燃料電池由科研走向商用,主要源于以下三大優勢,首先是化學能轉化效率高,當前利用碳氫燃料化學能轉化率為40%,若直接利用氫氣則可達到50%以上,若發電設施與燃氣渦輪機并用,則可超過60%,若再將電池排放廢熱回收利用,則燃料能量利用率可達85%;其次是無電力傳輸的可靠性,燃料電池可獨立于國家電網之外,既能提升電力覆蓋區域,又能降低敵人癱瘓國家供電系統的風險;再者是燃料多樣性,既能以氫氣為主要燃料,又能從碳氫化合物或醇類燃料中萃取出氫元素加以使用,同時還能利用太陽能及風能等可再生能源提供電力,將水電解成氫氣,再供燃料電池使用。


3、燃料電池汽車應用難在哪?


燃料電池汽車是日本車企主推的技術路線,其應用難主要體現在三個方面,首先是燃料電池成本高,其制造使用的交換隔膜及鉑觸媒均為貴重材料,由此會拉高燃料電池制造成本;其次是氫氣儲存及使用的安全性,氫氣高度易燃易爆,尤其是應用于汽車行業,更像是掛著定時炸彈在出行;再者是基礎措施薄弱,因大自然無現成氫氣,碳氫化合物除了甲醇外都需要特定設備來分解后才能獲取氫氣,以供燃料電池使用,它無法利用現有的電網體系,需要投入巨額資金,新建發氣裝置及充氣裝置等基礎設施。

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