燃料电池历史及分类解读!

2018-11-15      2113 次浏览

燃料电池是和太阳能电池齐名的新兴电池技术领域,它是一种将化学能直接转化为电能的发电装置,那么燃料电池如何分类,燃料电池汽车应用难在哪?


1、燃料电池历史及分类?


燃料电池最早由英国Grove在1839年发明,他用以铂黑为电极催化剂的氢氧燃料电池点亮伦敦演讲厅的照明灯,燃料电池名称则是由Mood和Langer在1889年首先采用,燃料电池按照工作温度不同,可分为低温燃料电池和高温燃料电池,低温燃料电池又分为碱性燃料电池(AFC=100度)、固体高分子型质子膜燃料电池(PEMFC<100度)、磷酸碱性燃料电池(PAFC=200度),高温燃料电池则分为熔融碳酸盐燃料电池(MCFC=650度)和固体氧化型燃料电池(SOFC=1000度)。


其中AFC最早应用于美国航天局太空计划当中,用于生产航天器中的电力和水,PAFC则是第一代商用的燃料电池,MCFC是第二代商用燃料电池,当前研发及使用的是第三代燃料电池技术SOFC,可用于氢动力汽车,其化学电能转化可达65%,功率输出为100KW/T,续航里程可达480公里以上。


2、燃料电池优势在哪?


燃料电池由科研走向商用,主要源于以下三大优势,首先是化学能转化效率高,当前利用碳氢燃料化学能转化率为40%,若直接利用氢气则可达到50%以上,若发电设施与燃气涡轮机并用,则可超过60%,若再将电池排放废热回收利用,则燃料能量利用率可达85%;其次是无电力传输的可靠性,燃料电池可独立于国家电网之外,既能提升电力覆盖区域,又能降低敌人瘫痪国家供电系统的风险;再者是燃料多样性,既能以氢气为主要燃料,又能从碳氢化合物或醇类燃料中萃取出氢元素加以使用,同时还能利用太阳能及风能等可再生能源提供电力,将水电解成氢气,再供燃料电池使用。


3、燃料电池汽车应用难在哪?


燃料电池汽车是日本车企主推的技术路线,其应用难主要体现在三个方面,首先是燃料电池成本高,其制造使用的交换隔膜及铂触媒均为贵重材料,由此会拉高燃料电池制造成本;其次是氢气储存及使用的安全性,氢气高度易燃易爆,尤其是应用于汽车行业,更像是挂着定时炸弹在出行;再者是基础措施薄弱,因大自然无现成氢气,碳氢化合物除了甲醇外都需要特定设备来分解后才能获取氢气,以供燃料电池使用,它无法利用现有的电网体系,需要投入巨额资金,新建发气装置及充气装置等基础设施。

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