关于燃料电池的类型分析
来源：宝鄂实业
2019-11-03 22:51
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燃料电池是一种主要通过与氧或其他氧化剂的氧化还原反应将燃料中的化学能转化为电能的电池。丰田燃料电池汽车的市场步伐正在接近
燃料电池是以氧或其他氧化剂为主，通过氧化还原反应将燃料中的化学能转化为电能的电池。丰田燃料电池汽车即将上市，燃料电池技术的应用再次进入人们的视野。
燃料电池有很多种，但它们的工作原理都是一样的。它们主要由三个相邻的部分组成:阳极、电解液和阴极。两个化学反应发生在三个不同的界面之间。这两种反应的最终结果是燃料的消耗，水或二氧化碳的产生，以及可以直接用于电力设备的电力的产生。
燃料电池按燃料类型可分为直接型、间接型和再生型。按电解质类型可分为碱性燃料电池(AFC)、磷酸盐燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)和质子交换膜燃料电池(PEMFC)。
燃料电池按电解质类型分类
近20年来，燃料电池经历了碱性、磷酸、熔融碳酸盐和固体氧化物等几种类型的发展阶段。碱性燃料电池(AFC)是所有燃料电池中增长最快的，为包括航天飞机在内的太空任务提供动力和饮用水。质子交换膜燃料电池(PEMFC)被广泛应用于交通电源和小型电源中。磷酸燃料电池(PAFC)作为一种介质电源应用已进入商业化阶段，是民用燃料电池的首选。熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)也已经完成了工业试验。固体氧化物燃料电池(SOFC)作为发电领域最有前途的燃料电池，起步较晚，是未来大型清洁电站的首选。100千瓦管SOFC发电站已经在荷兰运行。相比之下，SOFC、MCFC和PEMFC是最有前途的技术路线。
氢燃料电池的优势及产业链分析
氢燃料电池是以氢为燃料，通过电解水的反反应来发电的燃料电池，是目前发展最好的燃料电池。
它的工作原理是把氢送到电池的正极板上。在催化剂的作用下，氢原子变成带正电荷的氢离子和带负电荷的电子。当电子到达阴极板时，它们与氧和氢离子重新结合形成水。
氢燃料电池的阴极板提供的氧气可以直接从空气中获得，因此氢燃料电池可以通过向阳极板提供氢气并及时将水带走来持续供电。与其他能源相比，氢燃料电池的发电过程无污染，能量转换效率更高，其燃料氢来源广泛，可再生。
1. 零污染
燃料电池属于清洁能源的一部分，因为其反应过程是无污染的水反应，反应过程不会产生污染物，主要污染物来自燃料，可能存在氮氧化物等污染。与普通火力发电的空气污染和传统电池的重金属污染相比，燃料电池对环境的污染程度要低得多。另一方面，氢燃料电池的燃料是纯净无污染的氢气，与其他燃料相比，氢气在废气中没有污染物。可以说，氢燃料电池是一种真正的零污染环保能源。
燃料电池与火力发电的空气污染比较
2. 高能量转换效率
燃料电池发电的效率也更高。在各种发电方式中，传统的火力发电效率约为30%，远低于燃料电池40-60%的平均效率。在汽车应用中，燃料电池效率可达60%，也高于汽车常用内燃机的效率。一般而言，燃料电池的能量转换效率在同类替代能源中处于较高水平。
3.容易获得燃料
氢是宇宙中最常见的元素。氢及其同位素构成了太阳质量的84%，宇宙质量的75%是氢。氢分子在地球上不以天然气的形式存在。
