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新能源汽车燃料电池分类

时间:2016-07-06 08:34 来源:电工之家 作者:编辑部
【摘要】新能源汽车燃料电池分类 通常燃料电池可按其电解质类型、工作温度、燃料的来源、燃料的状态等进行分类。国内外燃料电池研究者一般按照燃料电池的电解质类型分类。 (1)按电解质分类 目前最常用的分类方法是按燃料电池所采用的电解质的类型分类。根据燃料电池......

新能源汽车燃料电池分类
通常燃料电池可按其电解质类型、工作温度、燃料的来源、燃料的状态等进行分类。国内外燃料电池研究者一般按照燃料电池的电解质类型分类。

(1)按电解质分类

目前最常用的分类方法是按燃料电池所采用的电解质的类型分类。根据燃料电池中使用电解质种类的不同,通常可分为以下五类。

①质子交换膜燃料电池(PEMFC):通常以全氟或部分氟化的磺酸型质子交换膜为电解质。

②碱性燃料电池(AFC):一般以碱性的氢氧化钾溶液为电解质。

③磷酸燃料电池(PAFC):以浓磷酸为电解质.

④熔融碳酸盐燃料电池(MCFC):以熔融的锂-钾或锂-钠碳酸盐为电解质。

⑤固体氧化物燃料电池(SOFC):以氧离子导体固体氧化物为电解质。

按电解质分类的这几种燃料电池具有各自的工作特性和适用范围,并且处于不同的发展阶段。碱性燃料电池的效率很高,发展非常成熟,但其工作条件要求隔绝C02,应用领域主要集中在航天方面。磷酸燃料电池技术已经非常成熟,被称为第一代燃料电池,它是最接近商业化的燃料电池,但磷酸燃料电池需要用到贵金属铂催化剂,成本较高,且其工作温度不够高,余热利用价值低。熔融碳酸盐燃料电池发展较早,被称为第二代燃料电池,固体氧化物燃料电池的研究则起步较晚,被称为第三代燃料电池,这两种燃料电池工作效率高,被认为最适合实现热电联供,性能良好,但由于其工作温度较高,所以对电池材料的要求也较高。质子交换膜燃料电池技术近期发展迅速,采用较薄高分子隔膜作电解质,具有很高的比功率,而且工作温度较低,特别适合作为便携式电源和新能源汽车车载电源,但目前的主要问题是成本太高。

(2)按工作温度分类

根据工作温度的不同,燃料电池可分为以下四类。

①低温燃料电池:工作温度范围一般是25-100℃,如固体聚合物电解质燃料电池。

②中温燃料电池:工作温度范围一般是100-500℃,如磷酸型燃料电池。

③高温型燃料电池:工作温度范围一般是500-1000℃,这种类型的电池包括熔融碳酸盐燃料电池和固体氧化物燃料电池。

④超高温型燃料电池:工作温度范围一般是高于1000℃。

(3)按燃料的来源分类

根据燃料电池使用燃料的来源不同,可分为以下三类。

①直接型燃料电池:是指燃料不经过转化步骤直接参加燃料电池的电极反应,比如氢氧燃料电池,燃料直接使用氢气。

②间接型燃料电池:是指燃料不直接参加电化学反应,而是要通过重整等方法将燃料转化后再供给燃料电池发电,比如将甲醇重整后富氢的混合气作为燃料电池的燃料,即其燃料不是直接使用氢气,而是通过某种方法把甲烷、甲醇或其他烃类化合物转变成氢或含富氢的混合气后再供给燃料电池。

③再生型燃料电池:是指将燃料电池反应生成的水经过某种方式(如热和光等)分解成氢和氧,再将氢和氧重新输送给燃料电池进行发电。

(4)按燃料状态分类

根据燃料电池的燃料状态不同,可分为以下两类。

①液体型燃料电池。

②气体型燃料电池。

此外,根据燃料电池使用燃料的种类,可分为氢燃料电池、甲醇燃料电池、乙醇燃料电池等;根据燃料电池运行机理的不同,可分为酸性燃料电池和碱性燃料电池。