燃料电池发展现状及前景

燃料电池发展现状及前景

燃料电池是很有发展前途的新的动力电源,一般以氢气、碳、甲醇、硼氢化物、煤气或天然气为燃料,作为负极,用空气中的氧作为正极.和一般电池的主要区别在于一般电池的活性物质是预先放在入的,因而电池容量取决于贮存的活性物质的量;而燃料电池的活性物质(燃料和氧化剂)是在反应的同时源源不断地输入的,因此,这类电池实际上只是一个能量转换装置。这类电池具有转换效率高、容量大、比能量高、功率范围广、不用充电等优点,但由于成本高,系统比较复杂,仅限于一些特殊用途,如飞船、潜艇、军事、电视中转站、灯塔和浮标等方面。

1 燃料电池的特点

(1)能量转化效率高。效率高达50%一60%,通过对余热的二次利用,总效率可高达80%一85%。

(2)无污染,可实现零排放。工作过程的唯一产物是水。

(3)效率随输出变化的特性好。部分功率下运行效率可达60%,短时过载能力可达到200%的额定功率。

(4)运行噪声低,可靠性高。无机械运动部件,工作时仅有气体和水的流动。

(5)构造简单,便于维护保养。模块化结构,组装和维护方便;没有运动部件,磨损之类故障少。

(6)燃料(氢气)来源广泛。制备方法多样,可通过石油、甲醇等重整制氢,也可通过电解水、生物制氢等方法获取氢气。

(7)燃料补充方便。可以采用甲醇等液体为燃料,利用现有的加油站系统,采用与汽车加油大体相同的燃料补充方式短时间内完成燃料的补充。

(8)环境适应性强。它的功率密度高、过载能力大、可不依赖空气,因此可两栖使用,适应多种环境及气候条件。

2 燃料电池发展现状

在日本,日本经济产业省前几年就对燃料电池汽车开发与推广制定了时间表,其战略目标是:到2010年,日本使用的燃料电池汽车达到5万辆;2020年达到500万辆;到2030年,要全面普及燃料电池汽车。近期,日本又计划在5年内斥资2090亿日元开发以天然气为原料的液体合成燃料技术、车用电池,以及氢燃料电池科技。

燃料电池发展现状及前景

燃料电池是很有发展前途的新的动力电源,一般以氢气、碳、甲醇、硼氢化物、煤气或天然气为燃料,作为负极,用空气中的氧作为正极.和一般电池的主要区别在于一般电池的活性物质是预先放在入的,因而电池容量取决于贮存的活性物质的量;而燃料电池的活性物质(燃料和氧化剂)是在反应的同时源源不断地输入的,因此,这类电池实际上只是一个能量转换装置。这类电池具有转换效率高、容量大、比能量高、功率范围广、不用充电等优点,但由于成本高,系统比较复杂,仅限于一些特殊用途,如飞船、潜艇、军事、电视中转站、灯塔和浮标等方面。

1 燃料电池的特点

(1)能量转化效率高。效率高达50%一60%,通过对余热的二次利用,总效率可高达80%一85%。

(2)无污染,可实现零排放。工作过程的唯一产物是水。

(3)效率随输出变化的特性好。部分功率下运行效率可达60%,短时过载能力可达到200%的额定功率。

(4)运行噪声低,可靠性高。无机械运动部件,工作时仅有气体和水的流动。

(5)构造简单,便于维护保养。模块化结构,组装和维护方便;没有运动部件,磨损之类故障少。

(6)燃料(氢气)来源广泛。制备方法多样,可通过石油、甲醇等重整制氢,也可通过电解水、生物制氢等方法获取氢气。

(7)燃料补充方便。可以采用甲醇等液体为燃料,利用现有的加油站系统,采用与汽车加油大体相同的燃料补充方式短时间内完成燃料的补充。

(8)环境适应性强。它的功率密度高、过载能力大、可不依赖空气,因此可两栖使用,适应多种环境及气候条件。

2 燃料电池发展现状

在日本,日本经济产业省前几年就对燃料电池汽车开发与推广制定了时间表,其战略目标是:到2010年,日本使用的燃料电池汽车达到5万辆;2020年达到500万辆;到2030年,要全面普及燃料电池汽车。近期,日本又计划在5年内斥资2090亿日元开发以天然气为原料的液体合成燃料技术、车用电池,以及氢燃料电池科技。


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