PEMFC燃料電池課件

電池類型工作溫度/℃燃料氧化劑特點(diǎn)技術(shù)狀態(tài)及應(yīng)用堿性燃料電池(AFC)室溫~200純氫純氧能量轉(zhuǎn)化效率高；高比功率；高比能量；但不適合在地面上應(yīng)用。高度發(fā)展，20世紀(jì)60年代已在航天中成功應(yīng)用，可作為特殊地面應(yīng)用。質(zhì)子交換膜

燃料電池(PEMFC)

室溫~100

純氫凈化重整氣氧氣空氣

可室溫快速啟動(dòng)；無(wú)電解液流失；水易排出；壽命長(zhǎng)；比功率與比能量高。高度發(fā)展，適用于分散電站、電動(dòng)車(chē)、潛艇推動(dòng)、各種可移動(dòng)電源、家庭動(dòng)力源。已有電動(dòng)車(chē)樣車(chē)，需降低成本，盡早實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。直接甲醇燃料電池(DMFC)室溫~200CH3OH空氣正在開(kāi)發(fā)。適宜為手機(jī)、筆記本電腦等供電。磷酸燃料電池

(PAFC)100~200重整氣空氣建分散電站運(yùn)行可靠度高，但啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，成本高，余熱利用價(jià)值低。高度發(fā)展，適用于特殊需求、區(qū)域性分散電站。熔融碳酸鹽

燃料電池

(MCFC)600~700凈化煤氣

重整氣

天然氣空氣具有建立分散電站的優(yōu)勢(shì)，余熱利用價(jià)值高。適宜建區(qū)域性分散電站，正在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，需延長(zhǎng)壽命，才能有競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。固體氧化物

燃料電池

(SOFC)800~1000凈化煤氣

天然氣空氣全固體結(jié)構(gòu)，無(wú)使用液體電解質(zhì)帶來(lái)的腐蝕和電解液流失問(wèn)題，可望實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)壽命運(yùn)行，高工作溫度是其技術(shù)難點(diǎn)。適宜建造大、中型電站、分散電站，電池結(jié)構(gòu)選擇開(kāi)發(fā)廉價(jià)制備技術(shù)質(zhì)子交換膜燃料電池PEMFC質(zhì)子交換膜燃料電池在原理上相當(dāng)于水電解的“逆”裝置。其單電池由陽(yáng)極、陰極和質(zhì)子交換膜組成，陽(yáng)極為氫燃料發(fā)生氧化的場(chǎng)所，陰極為氧化劑還原的場(chǎng)所，兩極都含有加速電極電化學(xué)反應(yīng)的催化劑，質(zhì)子交換膜作為電解質(zhì)。工作時(shí)相當(dāng)于一直流電源，其陽(yáng)極即電源負(fù)極，陰極為電源正極。PEMFC電池簡(jiǎn)介在電極上的這些反應(yīng)如下：陽(yáng)極：陰極：整體：質(zhì)子交換膜燃料電池的工作溫度約為80℃。在這樣的低溫下，電化學(xué)反應(yīng)能正常地緩慢進(jìn)行，通常用每個(gè)電極上的一層薄的白金進(jìn)行催化。每個(gè)電池能產(chǎn)生約0.7伏的電，足夠供一個(gè)照明燈泡使用。驅(qū)動(dòng)一輛汽車(chē)則需要約300伏的電力。為了得到更高的電壓，將多個(gè)單個(gè)的電池串聯(lián)起來(lái)便可形成人們稱做的燃料電池存儲(chǔ)器。質(zhì)子交換膜燃料電池應(yīng)用燃料電池筆記本

2013年1月30日豐田推出質(zhì)子交換膜氫燃料電池汽車(chē)根據(jù)出貨量劃分資料來(lái)源：FuelCellTodayPEMFC：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：磷酸鹽型燃料電池根據(jù)發(fā)電功率劃分2010年全球各技術(shù)類型燃料電池發(fā)展?fàn)顩r

PEMFC特點(diǎn)及研發(fā)現(xiàn)狀質(zhì)子交換膜燃料電池工作溫度低，適宜于較頻繁起動(dòng)的場(chǎng)合，并具有起動(dòng)快、功率密度高以及續(xù)駛里程長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，因此它被認(rèn)為是車(chē)用燃料電池的最佳選擇，有望成為取代目前汽車(chē)動(dòng)力的動(dòng)力源之一。但此電池汽車(chē)的成本高、壽命短以及燃料問(wèn)題嚴(yán)重制約了其商業(yè)化。目前PEMFC商業(yè)化的最大問(wèn)題是成本太高?，F(xiàn)在它的成本是1000~2000美元/kW，也許很快電池成本會(huì)降到200美元/kW，但為了和內(nèi)燃機(jī)競(jìng)爭(zhēng)