鉅大LARGE | 點擊量:2127次 | 2018年11月15日
燃料電池歷史及分類解讀!
燃料電池是和太陽能電池齊名的新興電池技術(shù)領(lǐng)域,它是一種將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置,那么燃料電池如何分類,燃料電池汽車應(yīng)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(fā)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(zhì)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(yīng)用于美國航天局太空計劃當(dāng)中,用于生產(chǎn)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(dāng)前研發(fā)及使用的是第三代燃料電池技術(shù)SOFC,可用于氫動力汽車,其化學(xué)電能轉(zhuǎn)化可達65%,功率輸出為100KW/T,續(xù)航里程可達480公里以上。
2、燃料電池優(yōu)勢在哪?
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(yōu)勢,首先是化學(xué)能轉(zhuǎn)化效率高,當(dāng)前利用碳氫燃料化學(xué)能轉(zhuǎn)化率為40%,若直接利用氫氣則可達到50%以上,若發(fā)電設(shè)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?shù)目煽啃?,燃料電池可獨立于國家電網(wǎng)之外,既能提升電力覆蓋區(qū)域,又能降低敵人癱瘓國家供電系統(tǒng)的風(fēng)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(fēng)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(yīng)用難在哪?
燃料電池汽車是日本車企主推的技術(shù)路線,其應(yīng)用難主要體現(xiàn)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(yīng)用于汽車行業(yè),更像是掛著定時炸彈在出行;再者是基礎(chǔ)措施薄弱,因大自然無現(xiàn)成氫氣,碳氫化合物除了甲醇外都需要特定設(shè)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(xiàn)有的電網(wǎng)體系,需要投入巨額資金,新建發(fā)氣裝置及充氣裝置等基礎(chǔ)設(shè)施。