什么是燃料电池?它有哪些分类?
定义
燃料电池(FuelCells)是一种不需要经过卡诺循环的电化学发电装置,能量转化率高。燃料和空气分别送进燃料电池,电就被奇妙地生产出来。它从外表上看有正负极和电解质等,像一个蓄电池,但实质上它不能“储电”而是一个“发电厂”。由于在能量转换过程中,几乎不产生污染环境的含氮和硫氧化物,燃料电池还被认为是一种环境友好的能量转换装置。
分类
目前燃料电池的种类很多,其分类方法也有很多种。按不同方法大致分类如下:
(1)按运行机理来分类:可分为酸性燃料电池和碱性燃料电池;
(2)按电解质的种类来分类:有酸性、碱性、熔融盐类或固体电解质;
(3)按燃料的类型来分类:有直接式燃料电池和间接式燃料电池;
(4)按燃料电池工作温度分:有低温型(低于200℃);中温型(200-750℃);高温型(高于750℃)。
燃料电池应用
时至今日,己有多种类型的燃料电池根据不同的应用需求被研发出来。按导电离子类别可分为酸性燃料电池、碱性燃料电池、烙融碳酸盐燃料电池和固体氧化物燃料电池(SOFC)。酸性燃料电池还可细分为PEMFC、直接醇类燃料电池和磷酸燃料电池。各类燃料电池皆有其工作特性,工作温度低至-40°C、高至1000°。可根据不同的需求选择燃料电池类型。其中PEMFC是最近几十年里受关注最多的燃料电池。PEMFC不仅具备燃料电池的普遍特征,还有可低温下快速启动和工作、无电解液流失、寿命长、比功率与比能量高等突出优点,被认为是将来替代内燃机作为汽车动力电源最理想方案。
由于燃料电池模块化、功率范围广和燃料多样化等特点,能被应用于多种场合:小至代步车电源、移动充电装置,大至兆瓦级发电站。实际上,燃料电池的商业化进行得如火如茶。资料显示,从2008年至2011年,世界范围内燃料电池作为通讯网络设备、物流和机场地勤的备用电源市场份额増长了214%。预计至2020年,燃料电池的市场总值将达到192化美元。