PEMFC燃料电池课件

1、电池类型电池类型 工作温工作温度度/ 燃料燃料 氧氧化化剂剂 特特 点点 技术状态及应用技术状态及应用 碱性燃料电池(AFC) 室温200纯氢 纯氧 能量转化效率高；高比功率；高比能量；但不适合在地面上应用。 高度发展，20世纪60年代已在航天中成功应用，可作为特殊地面应用。 质子交换膜质子交换膜燃料电池燃料电池(PEMFC) 室温室温100 纯氢纯氢净化净化重整气重整气氧气氧气空气空气 可室温快速启动；无电解液可室温快速启动；无电解液流失；水易排出；寿命长；流失；水易排出；寿命长；比功率与比能量高。比功率与比能量高。高度发展，适用于分散电站、电动车、高度发展，适用于分散电站、电动车、潜艇推动

2、、各种可移动电源、家庭动潜艇推动、各种可移动电源、家庭动力源。已有电动车样车，需降低成本，力源。已有电动车样车，需降低成本，尽早实现产业化。尽早实现产业化。直接甲醇燃料电池(DMFC)室温200CH3OH空气正在开发。适宜为手机、笔记本电脑等供电。磷酸燃料电池(PAFC)100200重整气空气建分散电站运行可靠度高，但启动时间长，成本高，余热利用价值低。高度发展，适用于特殊需求、区域性分散电站。熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)600700净化煤气重整气天然气空气具有建立分散电站的优势，余热利用价值高。适宜建区域性分散电站，正在进行现场实验，需延长寿命，才能有竞争力，实现商业化。固体氧化物燃料电池

3、(SOFC)8001000净化煤气天然气空气全固体结构，无使用液体电解质带来的腐蚀和电解液流失问题，可望实现长寿命运行，高工作温度是其技术难点。适宜建造大、中型电站、分散电站，电池结构选择开发廉价制备技术n质子交换膜燃料电池在原理上相当于水电解的“逆”装置。其单电池由阳极、阴极和质子交换膜组成，阳极为氢燃料发生氧化的场所，阴极为氧化剂还原的场所，两极都含有加速电极电化学反应的催化剂，质子交换膜作为电解质。工作时相当于一直流电源，其阳极即电源负极，阴极为电源正极。在电极上的这些反应如下：阳极：阴极：整体： 质子交换膜燃料电池的工作温度约为80。在这样的低温下，电化学反应能正常地缓慢进行，通常用每

4、个电极上的一层薄的白金进行催化。每个电池能产生约0.7伏的电，足够供一个照明灯泡使用。驱动一辆汽车则需要约300伏的电力。为了得到更高的电压，将多个单个的电池串联起来便可形成人们称做的燃料电池存储器。22H4H4e22O4H4e2H O2222HO2H O质子交换膜燃料电池应用2013年1月30日丰田推出质子交换膜氢燃料电池汽车丰田推出质子交换膜氢燃料电池汽车根据出货量划分资料来源：Fuel Cell TodayPEMFC：质子交换膜燃料电池 DMFC：直接甲醇燃料电池S O F C：固体氧化物燃料电池 MCFC：熔融碳酸盐型燃料电池A F C：碱性燃料电池 P AFC：磷酸盐型燃料电池根据发电功率划分2010年全球各技术类型燃料电池发展状况PEMFC特点及研发现状n质子交换膜燃料电池工作温度低，适宜于较频繁起动的场合，并具有起动快、功率密度高以及续驶里程长等优点，因此它被认为是车用燃料电池的最佳选择，有望成为取代目前汽车动力的动力源之一。但此电池汽车的成本高、寿命短以及燃料问题严重制约了其商业化。目前PEMFC商业化的最大问题是成本太高。现在它的成本是10002000美元/kW，也许很快电池成本会降到20