燃料电池技术

燃料电池是一种将储存在燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能的装置。如果燃料和氧化剂从外部连续供应给燃料电池，它可以连续发电。根据电解质的不同，燃料电池可分为碱性燃料电池(AFC)、磷酸燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)、质子交换膜燃料电池(PEMFC)等。燃料电池具有以下优点:高能量转换效率；清洁、无污染、低噪音；模块结构、构建模块、高比功率。既能实现集*电，又适合分散供电；高温燃料电池可以实现热电联产。氧气是燃料电池中常见的氧化剂，很容易从空气中获得。氢气是燃料电池常用的燃料气体，可以从石油、天然气、甲醇、碳氢化合物或煤等常用燃料中转化而来。生物质能也是氢的重要来源，如细菌产氢、发酵产氢和甲烷回收。氢气是一种工业副产品，也是燃料电池获取燃料的有效途径。除了氢气，一些气体如一氧化碳也可以用作MCFC和SOFC的燃料。随着燃料电池技术的逐渐成熟，燃料电池汽车的开发和应用也引起了全世界的关注。目前，他们已经走出实验室，开始了商业化进程。燃料电池汽车具有低排放、燃料多样化和高性能的优点。其动力装置包括一个装有氢或含氢燃料的储罐、一个燃料-电能转换系统、一个电动机、一个电池、一个超高速离心机等。如果氢不直接用作燃料，大多数燃料电池需要一个转换装置将燃料转换成氢。目前，大多数燃料电池汽车开发商都把重点放在甲醇上，首先是因为甲醇来源广泛，使用方便；其次，甲醇比汽油和柴油含碳量少，更容易转化，效率更高，约80%。此外，甲醇的使用具有更少的二氧化碳排放，并且甲醇生产可以来自可再生能源(例如生物质能)，这更有利于环境保护。简而言之，燃料电池将是21世纪最具竞争力的新型高效清洁发电方式。它们在洁净煤燃料电池电站、燃料电池汽车、移动电源、不间断电源、潜艇和航天电源等方面有着广阔的应用前景和巨大的潜在市场。