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当前位置: -> 什么是燃料电池
作者：佚名来源：网络收集时间：2003-7-21 22:27:55阅读：
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基本原理
燃料电池是一种把储存在燃料和氧化剂中的化学能，等温地按电化学原理转化为电能的能量转换装置。燃料电池是由含催化剂的阳极、阴极和离子导电的电解质构成。燃料在阳极氧化，氧化剂在阴极还原，电子从阳极通过负载流向阴极构成电回路，产生电能而驱动负载工作。燃料电池与常规电池不同在于，它工作时需要连续不断地向电池内输入燃料和氧化剂通过电化学反应生成水，并释放出电能；只要保持燃料供应，电池就会不断工作提供电能。
产品特点
高效——它不通过热机过程，不受卡诺循环的限制，其能量转化效率在40-60%；如果实现热电联供，燃料的总利用率可高达80%以上。
环境友好——以纯氢为燃料时，燃料电池的化学反应物仅为水；以富氢气体为燃料时，其二氧化碳的排放量比热机过程减少40%以上，这对缓解地球的温室效应是十分重要的。
安静——燃料电池运动部件很少，工作时安静，噪声很低。
可靠性高——碱性燃料电池和磷酸燃料电池的运行均证明燃料电池的运行高度可靠，可作为各种应急电源和不间断电源使用。
产品应用
燃料电池既适宜用于集中发电，建造大、中型电站和区域性分散电站，也可用作各种规格的分散电源、电动车、不依赖空气推进的潜艇动力源和各种可移动电源，同时也可作为手机、笔记本电脑等供电的优选小型便携式电源。燃料电池产业的技术发展趋势，主要是在三个级别上针对不同的市场需求而齐头发展，100W～10KW电池面向民用，是移动基站、分立电源、潜艇、电动自行车、摩托车、游艇及场地车等的较佳动力源；10 KW～100KW电池是电动汽车的首选动力源，是整个燃料电池产业发展的方向；100KW以上电池是特殊条件下电站动力源，如军用、边远地区等用途。
各种瓦级燃料电池应用领域
兆瓦级
局域分散电站
百千瓦级
大型电动交通工具动力源，如水面舰艇、潜艇、公共汽车等；小型移动电站；小型分立固定电站
十千瓦级
电动车动力源，中型通信站的后备电源
千瓦级
各种移动式动力源，如家用电源、野外作业动力源、前沿坑道动力源、游船动力源、水下作业平台动力源等
百瓦级
初级代步工具动力源，如电动自行车、电动摩托车等；展览演示用电源；小型服务器、终端、微机的不间断动力源
十瓦级
便携式电源，如单兵电源、应急作业灯、警用装备等
瓦级
小型便携式电源
主要类型（依据电解质不同而分类）
电池类型 工作温度/℃ 燃料 氧化剂 特 点 技术状态及应用 碱性燃料电池(AFC) 室温~200 纯氢 纯氧 能量转化效率高；高比功率；高比能量；但不适合在地面上应用。 高度发展，20世纪60年代已在航天中成功应用，可作为特殊地面应用。 质子交换膜 室温~100 纯氢 净化重整气 氧气 空气 可室温快速启动；无电解液流失；水易排出；寿命长；比功率与比能量高。 高度发展，适用于分散电站、电动车、潜艇推动、各种可移动电源、家庭动力源。已有电动车样车，需降低成本，尽早实现产业化。 直接甲醇燃料电池(DMFC) 室温~200 CH3OH 空气 正在开发。适宜为手机、笔记本电脑等供电。 磷酸燃料电池 100~200 重整气 空气 建分散电站运行可靠度高，但启动时间长，成本高，余热利用价值低。 高度发展，适用于特殊需求、区域性分散电站。 熔融碳酸盐 600~700 净化煤气 空气 具有建立分散电站的优势，余热利用价值高。 适宜建区域性分散电站，正在进行现场实验，需延长寿命，才能有竞争力，实现商业化。 固体氧化物 800~1000 净化煤气 空气 全固体结构，无使用液体电解质带来的腐蚀和电解液流失问题，可望实现长寿命运行，高工作温度是其技术难点。 适宜建造大、中型电站、分散电站，电池结构选择开发廉价制备技术。
燃料电池(PEMFC)
(PAFC)
燃料电池
(MCFC)
重整气
天然气
燃料电池
(SOFC)
天然气
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