氢燃料电池PPT教学课件.ppt

1、现在使用的种类是熔融碳酸盐燃料电池(MCFC )固体氧化物燃料电池(SOFC )磷酸燃料电池(PAFC )固体高分子燃料电池(PEFC )质子交换膜燃料电池(PEMFC )、1、工作原理、氢燃料电池本质上是水电解而其阳极是氢电极、阴极是氧电极。 通常阳极和阴极都含有一定量的催化剂，用于加速电极上发生的电化学反应。 两极之间是电解质。 2、以质子交换膜燃料电池(PEMFC )为例，(1)氢瓦斯气体通过配管或瓦斯气体导入板到达阳极(2)在阳极催化剂的作用下，一个氢分子解离成两个氢质子，释放出两个电子，阳极反应(3)在电池的相反侧，进行氧(或空气) 由于通过配管或瓦斯气体导气板到达阴极，在阴极催化剂

2、的作用下，氧分子和氢络离子与通过外部电路到达阴极的电子反应生成水，因此只要继续向燃料电池的阳极和阴极供给氢瓦斯气体和氧瓦斯气体，就可以向外部电路的负载连续输出电能。 3、氢燃料电池的应用4、氢燃料电池车的工作原理是，将氢瓦斯气体输送到燃料电池的阳极大板块(负极)，通过催化剂(铂)的作用，氢原子中的一个电子被分离，失去电子的氢络离子(质子)通过质子交换膜，电子到达阴极板后，与氧原子或氢络离子再结合而变成水由于供给阴极板的氧能够从空气中得到，所以只要不断地向阳极板供给氢，向阴极板供给空气，立即带走水(蒸汽)，就能够不断地供给电能。 来自燃料电池的电力经由逆变器、小型小滚珠等装置向电动机供给电力，经

3、由传动系统、驱动桥等使车轮旋转，从而能够使车辆在路上行驶。 5、与以往的汽车相比，燃料电池车的能量转化效率高达6080%，是内燃机的23倍。 燃料电池的燃料是氢和氧，生成物是干净的水，它本身不产生一氧化碳和二氧化碳，也没有硫磺和微粒子的排出。 因此，氢燃料电池电动汽车是真正意义上零排放、零污染的车。 6、各种氢燃料电池车，通用雪佛兰Equinox氢燃料电池车，一次装满氢燃料后最大行驶距离约240公里，7、帕萨特领先燃料电池车，一次装满燃料的持续距离达到235公里，最高时速145公里/小时。 与以往的燃料、汽油等车型相比，能量转化效率高达80%，是普通内燃机的3倍。 8、凯迪拉克Provoq概念

4、车，该车搭载最新的e-flex氢燃料电池驱动系统，用氢燃料转换为电能作为动力。 这辆车一次续航距离可达483公里，100公里的加速只有8.5秒。 发售日期是2011年。 9、现代i-Bule概念车，这是全新的2用途CUV型号，搭载氢燃料电池，最高输出功率达136马力。 充满氢燃料后，续航距离可达600公里，最高车速为165公里/小时。 发售日期是2012年。 10，999型氢燃料电池上市汽车最高时速可达207.3英里，福特，11，氢动3号，戴姆勒克莱斯勒氢燃料电池Citaro男低音，12，农业机械布兰德女荷兰(NEW HOLLAND )上市的氢制造，目前获得氢燃料的方法有很多例如水的分解，石油

5、和煤的分解，植物的分解等，最环保，最可持续的方法是电解水。 因为水可以作为氢能源的原料资源再生。 能源公司从自然中提取水，分解成氢燃料，氢燃料燃烧成水，变成自然。进一步好极了的是，用水分解得到的氢燃料不仅不会产生污染物，即使燃烧生成所谓氧的好工业原材料的氢燃料也不会生成污染物。 14、制氢方法对比，电解水制氢的主要问题：能源消费高、效率低的各国科学家研制高效水电解法：例如日本研制的高温加压水电解法，效率达到7 5，美国通用圈套公司研制的SPE法，效率达到90。 15、生物制氢(发酵制氢和光合制氢)的优点：工艺多在室温和常压下进行，消耗小，不仅对环境友好，而且可以利用各种废弃物。 缺点：光能利用

6、率低，产氢量小等，离大规模工业化生产还有一定的距离。16、太阳能制氢(光解水和氧化物还原)在日光下分解水是最理想的方法，将来也可能是制造氢瓦斯气体的基本方法。 地球水资源极为丰富，可以说是太阳能也不能完全去除的能量源，但水分子的氢和氧原子结合的化学键相当稳定，为了用水进行光分解，必须使用催化剂。 日本的科学家开发了分解水的新催化剂，使在太阳光的可见光区域将水分解为燃料电池所需的氧和氢。 然而，该方法也存在光电转化效率低的问题。17、核电源制氢核电源为电解水制氢提供电力的原子炉中的核裂变过程中产生的高温直接用于热化学氢制造。 与利用电解水制造氢相比，利用热化学过程制造氢的效率高、成本低。18、国

7、内制氢工艺技术、国内制氢工艺主要有利用电解水制氢和以煤、石油脑、精炼厂瓦斯气体、焦炉瓦斯气体、天燃气为原料在高温下进行蒸汽转化的制氢工艺。 有些合成氨装置和甲醇装置利用变压吸附技术回收含氢排瓦斯气体等瓦斯气体的少量氢瓦斯气体。 19、利用太阳热化学循环制造氢，首先，利用太阳热集热器聚集太阳光，使其产生高温。 然后，从这些个的高温推进氢发生的化学反应，制造氢瓦斯气体。 目前国内外广泛研究的热化学加氢反应有水的热裂化(thermolysis )、H2S的热裂化和热化学循环水分解。 20、细小病毒提取氢，提交人：美国女性科学家安吉拉铃彻M13细小病毒在进行基因改造后，使其吸附催化分子氧化铱和光吸收物

8、质亚金属铅卟啉，光吸收物质源不断地沿细小病毒传播阳光。 在这样的过程中，细小病毒充当太阳能的传输路径，太阳能可以从光吸收物质传递到催化剂。 在催化剂和太阳能的共同作用下，水被分解为氢和氧。 将氢瓦斯气体液化压缩，可以成为高效清洁的绿色能源。 与太阳能电池片板分解氢瓦斯气体相比，用细小病毒制造氢瓦斯气体的效率提高了4倍。 21、2008年6月，日本Genepax公司发布了在大坂以每升水时速80公里行驶1小时的车。 坚持加水的话，这辆车可以无距离限制地行驶。 该车采用膜电极组(Membrane Electrode Assembly，MEA )技术，该技术可通过化学反应将水分解为氢和氧，从而推动汽车前进。 这项技术成功地使MEA利用了水生氢。 该公司表示，这个化学工艺就像是氢化金属和水反应生成氢一样，他们表示，这是目前为止技术效率最高，比以往的