燃料電池原理與應用

燃料電池是現(xiàn)在最引人注目的能源裝置之一。

它通過氫和氧的化學反應產(chǎn)生電能和熱能。因為是通過化學反應而產(chǎn)生電能，所以稱為“電池”，實際是一種發(fā)電裝置。

一，燃料電池的優(yōu)勢

1，潔凈、安全的發(fā)電裝置

從發(fā)電廠、工廠，以及汽車等排出的大量各種物質是造成大氣污染和地球溫暖化的主要原因。而燃料電池可以替代這些正在使用的鍋爐和內(nèi)燃機等。



2，多燃料系統(tǒng)

在地球上，氫絕大多數(shù)是以化合物的形式存在。比如：氫氧化合物（水）和碳氫化合物。

可以作為燃料電池原料使用的碳氫化合物主要來源于天然氣、液化氣、石油和煤炭等化石燃料。

可根據(jù)各種燃料電池的用途和條件選擇使用最合適的燃料。

3，高效率的發(fā)電裝置



4，分散型的發(fā)電裝置

規(guī)模最大的可以替代火力發(fā)電或核能發(fā)電，用于商業(yè)發(fā)電。不需要龐大的設備，不需要變送電系統(tǒng)；與核能相比，發(fā)生事故的危險性較小?？梢越ㄔ诖蟪鞘械慕肌?br />
規(guī)模稍小的可以建在住宅小區(qū)、辦公樓、廠區(qū)甚至城市的中心地帶?？梢詼p少因長距離輸送電力而產(chǎn)生的損耗。

面向個人用途的超小型燃料電池可以作為筆記本電腦和移動便攜電話的電源。

可組成電能和熱能同時利用的“發(fā)電及余熱利用系統(tǒng)”

由于燃料電池的規(guī)模小而更容易利用發(fā)電時排出的熱量，組成發(fā)電及余熱利用系統(tǒng)。

由于排出的熱量能夠有效的用于空調(diào)和水的加熱等，所以進一步提高了能源的綜合利用效率。

現(xiàn)在一直被使用的單純發(fā)電系統(tǒng)，能源效率只有30%~40%。而由燃料電池組成的熱電并用系統(tǒng)，可以將能源利用效率提高到70%~80%以上。

二、燃料電池裝置的構成



三、燃料電池的類型

堿性燃料電池（AFC）——采用氫氧化鉀溶液作為電解液。

質子交換膜燃料電池（PEMFC）——采用極薄的塑料薄膜作為其電解質。  

磷酸燃料電池（PAFC）——采用200℃高溫下的磷酸作為其電解質。

熔融碳酸燃料電池（MCFC）

固態(tài)氧燃料電池（SOFC）——采用固態(tài)電解質

四、燃料電池的應用

美國戴姆勒—克萊斯勒公司的甲醇改質型燃料電池汽車 “NECAR5 “

四、燃料電池的應用

美國戴姆勒—克萊斯勒公司的甲醇改質型燃料電池汽車“NECAR5”



通用公司的液氫燃料電池汽車“氫動三號”