燃料電池原理與應(yīng)用

燃料電池是現(xiàn)在最引人注目的能源裝置之一。

它通過(guò)氫和氧的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能和熱能。因?yàn)槭峭ㄟ^(guò)化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生電能，所以稱為“電池”，實(shí)際是一種發(fā)電裝置。

一，燃料電池的優(yōu)勢(shì)

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(zhì)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(jī)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?xì)浠衔铩?br />
可以作為燃料電池原料使用的碳?xì)浠衔镏饕獊?lái)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(shè)備，不需要變送電系統(tǒng)；與核能相比，發(fā)生事故的危險(xiǎn)性較小?？梢越ㄔ诖蟪鞘械慕?。

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(zhǎng)距離輸送電力而產(chǎn)生的損耗。

面向個(gè)人用途的超小型燃料電池可以作為筆記本電腦和移動(dòng)便攜電話的電源。

可組成電能和熱能同時(shí)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(shí)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(jìn)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(gòu)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(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）——采用極薄的塑料薄膜作為其電解質(zhì)。  

磷酸燃料電池（PAFC）——采用200℃高溫下的磷酸作為其電解質(zhì)。

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(zhì)

四、燃料電池的應(yīng)用

美國(guó)戴姆勒—克萊斯勒公司的甲醇改質(zhì)型燃料電池汽車 “NECAR5 “

四、燃料電池的應(yīng)用

美國(guó)戴姆勒—克萊斯勒公司的甲醇改質(zhì)型燃料電池汽車“NECAR5”



通用公司的液氫燃料電池汽車“氫動(dòng)三號(hào)”