质子交换膜燃料电池技术及产业发展概述

正一、燃料电池技术简介1.燃料电池原理及分类燃料电池(Fuel Cell)~([1])是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。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"。原则上只要反应物不断输入,反应产物不断排除,燃料电池就能连续地发电。氢-氧燃料电池为最常见燃料电池,其反应原理是电解水的逆过程     

燃料电池技术开发现状及发展趋势

燃料电池（FuelCell）是一种高效、环境友好的新能源发电装置，能将燃料的化学能通过电化学反应直接转化为电能。在工作原理和方式上，燃料电池与普通电池（Battery）存在差别：燃料电池的正、负极本身不包含活性物质，只是电催化和集流的转换元件，也是电化学反应的场所。燃料电池是开放体系，活性物质储存在电池之外，只要不断地供给燃料和氧化剂就能连续发电，因而容量很大。同时，     

质子交换膜燃料电池产业化发展探析

正燃料电池技术是一种先进的清洁能源技术,燃料电池能够将燃料的化学能直接转化为电能,伴随高效率、无污染和长寿命等特点~([1])。此外,燃料电池发电是继水力发电、火力发电和核能发电之后的第4类发电技术。燃料电池根据电解质的类型划分为质子交换膜燃料电池(PEMFC)、碱性燃料电池(AFC)、磷酸燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)和固态氧化物燃料电     

标准早期介入燃料电池研究领域推动新技术产业化进程

一、燃料电池技术飞速发展,需要标准研究介入燃料电池是一种电化学的发电装置,将储存在燃料和氧化剂中的化学能,等温地按电化学原理转化为电能的能量转化装置,被认为是21世纪首选的洁净、高效发电技术。燃料电池按其电解质的不同,可分为碱性燃料电池、磷酸型燃料电池、质子交换膜燃料电池、熔融碳酸盐型燃料电池及固体氧化物燃料电池等。近十年来,尤以质子交换膜燃料电池(PEM-FC)的发展最快,日益受到各国政府、大公司和科研机构的重视。燃料电池既适宜于集中发电,建造大、中型电站和区域分散电站,也可作各种规格的分散电源、电动车、不依…     

碳基燃料固体氧化物燃料电池发展前景

以煤炭、石油、天然气为代表的化石燃料是中国乃至世界的主要能源资源,其平均发电效率低(30%左右),环境危害大,迫切需要改进。燃料电池是一种高效发电装置,将燃料的化学能直接转换为电能。在各种燃料电池中,固体氧化物燃料电池(SOFC)可以直接使用各种含碳燃料,很容易与现有能源资源供应系统兼容,一次发电效率高(50%～60%);SOFC采用全固态结构,长期稳定性好;不使用贵金属催化剂,成本低廉。SOFC尤其适用于分布式发电系统和动力电源系统。基于我国能源结构的现状和稀土资源优势,很有必要发展碳基燃料SOFC。在SOFC从示范运行逐步走向产业化应用的过程中,迫切需要进一步提高其长期稳定性并降低成本,所以今后的研究重点是碳基燃料SOFC关键材料和系统集成创新,解决其中的材料设计和制备、碳基燃料反应特性、电池构造、理论模拟、系统集成与运行过程中的基础科学和技术问题,为高效率、低成本、稳定可靠的碳基燃料SOFC系统产业化奠定基础。     

燃料电池工艺进展

燃料电池在工艺和应用方面的惊人增长,尤其是最新的聚合物电解质隔膜（PEM）燃料电池的开发说明目前己达到推行氢燃料电池汽车的最佳时刻。本文将介绍一种车载氢存储系统,一种不间断供电的13kW功率的燃料电池、一种4kW的燃料电池发电装置和一种4kg（可行驶480km）的氢存储器。将介绍的燃料电池材料包括金属双极板材、直接甲醇燃料电池用的具催化活性的碳纳米管电极和PEM燃料电池用的高温聚合物-富勒烯电解质。     

燃料电池汽车：驶向何方?

<正>燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置,它可以直接将贮存在燃料与氧化剂中的化学能转化为电能。世界上第一轮燃料电池汽车研发高潮在2000年左右,当时,美国、欧洲和日本的各大汽车生产厂家,无不都在加紧开发燃料电池技术,企业界尤其是各大汽车生产厂家看到燃料电池巨大的市场潜力,纷纷投入巨资,组成联盟,进行燃料电池车的相关研究、试验与生产。     

基于专利分析的国内燃料电池技术发展

正一、概述燃料电池(fuel cell)是一种能量转换装置,通过它可以将燃料中储存的化学能转换为电能输出。因其具有能量转换效率高、环境友好、噪声小、负载响应快速、易于建设及维护、利于回收等优势,引起了全球科学界、企业界,以及政府高度重视。尤其是国内,在政策对新能源大力支持的情况下,资本纷纷进入燃料电池领域,其发展势头已经超过风能、光伏、锂电池等其他新能源行业~([1])。燃料电池按电解质类型可以分     

中国科技大中外联合研发团队发现石墨烯类膜材料新特性

正日前,中国科学技术大学教授吴恒安、特任副研究员王奉超与诺贝尔物理奖得主、英国曼彻斯特大学安德烈·海姆教授课题组及荷兰内梅亨大学研究人员合作,在石墨烯类膜材料输运特性研究方面取得突破性进展,发现石墨烯以及氮化硼等具有单原子层厚度的二维纳米材料可以作为良好的"质子传导膜"。11月26日,《自然》杂志在线发表了这一研究成果。燃料电池是将燃料具有的化学能直接变为电能的发电装置。与其他电池相比,燃料电池具有能量转化效率高、无需耗费充能时间、零排放无环境污染等诸多优点。然而,燃料电池     

先进燃料电池发电技术通过验收

正近期,"十二五"国家863计划主题项目"先进燃料电池发电技术"通过科技部高新司组织的验收。项目经过多年攻关,针对现有直接甲醇燃料电池长时发电系统和千瓦级燃料电池与太阳能电池互补的供能系统这两种燃料电池发电技术在成本、效率和寿命方面的应用瓶颈,研制了质子交换膜、纳米电催化剂等关键材料及核心部件膜电极,膜电极在80℃时峰值功率密度达到262 MW/cm~2;开展了直     

陶瓷膜燃料电池(CMFC)--新型高效绿色能源的发展方向

固体氧化物燃料电池(SOFC)-21世纪的高效绿色能源燃料电池是举世公认的高效、便捷和对环境几乎无污染的新型发电装置。其中,固体氧化物燃料电池(S O F C),被誉为“第四代燃料电池”,具有更为突出的优点和特点,如能量转化效率最高、燃料适应性最强、全固态模块结构适于各种功率的装置且不太改变其能量效率、应用方便(分散式电源,固定电站和移动能源)等等,被国际上公认为21世纪绿色能源。目前世界各国正巨资投入,出现了新的研发热潮。特别是美国、日本、欧洲、韩国等,每年总投入大约有1亿美元。以燃料电池为目标的科技开发型公司和研究所…     

燃料电池——并不十分遥远的环保型电化学发动机

面对全球性的化石能源消耗殆尽和日益备受关注的环境保护问题,燃料电池技术以其高效和使用非化石燃料及零污染的特点,被称为21世纪最重要的环保型可再生的新能源,目前已经成为国际高新技术竞争中的热点,预计一场由燃料电池引起的人类社会能源革命已不十分遥远。燃料电池是将化学能直接转变为电能的装置,在电池工作时,燃料和氧化剂分别被输送到电池两极,发生氧化还原反应,通过外电路输出电能。与火力发电相比,关键的区别是燃料电池的能量转变过程是直接方式,不需要通过热能和动能等中间形式。与一般的电池相同,燃料电池也是由阴极、阳极和电…     

适合分布式冷热电联供系统的中小型发电装置

分布式冷热电联供（combined cooling,heating and power,CCHP）系统是一种小型、临近用户的新型供能方式,可避免能量长距离传输过程损失,同时具有灵活、高效、环保特点,成为大规模、集中式供能方式的重要补充。中小型发电装置是分布式冷热电联供系统的核心,制冷和制热也都围绕发电装置余热展开。对适合分布式冷热电联供系统的2类中小型发电装置的基本工作原理、热力性能和相关研究进展进行综述。一类是以化石燃料为能源输入的中小型发电装置,包括微型燃气轮机、燃气内燃机、小型燃气轮机和燃料电池;另一类是以发电装置余热或太阳能集热等其他热源为能源输入的中小型发电装置,包括有机朗肯循环、正逆耦合循环、热声发电机等。最后,对2类中小型发电装置的优缺点进行对比分析,为分布式供能系统的发电装置选型、系统方案设计等提供参考。     

固体氧化物燃料电池材料研究进展与产业化现状

<正>当今世界,能源问题日益突出,环境污染日益加剧。开发新能源,减少温室气体的排放,逐渐成为人们关注的焦点。燃料电池是继水电、风电、核电、太阳能发电后出现的一种全新的发电技术[1]。燃料电池在工作的过程中不受卡诺循环限制,与传统的发电技术相比,燃料电池直接将燃料的化学能转化成电能,减少了机械做功和能量传递的过程,能量转化效率高达45%~60%。同时在能量转化过程     

直接甲醇燃料电池及其关键技术

直接甲醇燃料电池(DMFC)能量转换效率高,功率密度高,燃料来源广且储运方便安全,在大型发电基站和移动供电方面有广泛的应用前景。介绍了DMFC的工作原理、阴极催化剂、阳极催化剂和质子交换膜的研究现状和存在的问题,并对未来的发展做出了展望。     

上海制成氢能发电机新型旅游车

据《解放日报》报道 ,2 0 0 1年 2月 2 2日记者在奉贤上海市工业综合开发区坐上一辆新型旅游车观光 ,这辆车用氢气、空气通过化学反应直接转化为电能 ,排放物为纯净水。这种新能源环保型动力车 ,起动快捷 ,行车平稳 ,转向灵活 ,称为“中国氢动力首号车” ,其“动力心脏”———质子交换膜燃料电池 ,是由上海神力科技有限公司提供的。“神力”燃料电池是一种以氢气为燃料 ,空气为净化剂 ,通过化学反应 ,无需燃烧而将化学能直接转化为电能的发电装置。用通俗的话来说就是氢能发电机 ,只要外部不断地向其输入氢气 ,它就能连续不断地发出电来。…     

美国燃料电池发展计划——解决商业化瓶颈的路线图

1概述燃料电池代表着一种与以往传统供能系统完全迥异的全新的能量转换方式。它不仅会以更清洁更持续的方式替代交通运输与电站系统中广泛应用着的电机装置,而且还会逐步进入便携供电系统与其它相关领域,具有难以估量的商业价值与社会影响力,被誉为21世纪“氢能经济的发动机”。与传统电机系统不同的是,燃料电池直接以电化学方式把原料转化成电能,不受卡诺循环的限制,具有很高的能量转换效率;同时,与其它二次电池系统不同的是,燃料电池无需充电,而且只要燃料供应充足不断它便可持续供电,一直是美国宇航计划中主要的供电系统。另外,燃料电池…     

荷兰大学采用磷化镓纳米线提升太阳能电池效率

<正>荷兰Eindhoven理工大学(TU/e)和物质基础研究(FOM)基金会提出一种只产生燃料而非电力的太阳能电池原型。论文以"磷化镓纳米线有效还原水"为标题发表在《自然通信》杂志上。太阳能电池产生的电可以引发化学反应,产生一种"太阳能"燃料,有希望作为有污染燃料的替代物。一种可能是使用电力电解液态水产生氧气和氢气,氢气可作为化学工业的清洁燃料或燃料电池的燃料,燃料电池可驱动汽车引擎。     

燃料电池汽车产业化要加强顶层设计

正近日,一项由我国科技部、UNDP和GEF联合资助、预算为6173万美元的"促进中国燃料电池汽车商业化发展"的项目正式启动。在我国,尽管燃料电池汽车也作为新能源汽车被政府予以支持,但它并不像纯电动汽车、插电式混合动力汽车那样,被公众广为知晓。其实,2003年至2012年,科技部组织实施了两期"中国燃料电池公共汽车商业化示范项目"。在示范期间,12辆燃料电池公共汽车累计运行37万公里,成功服务于"2008年奥运会"     

浅谈火力发电厂燃煤成本的管理

火力发电的生产过程是由一次能源（煤）转换为二次能源（电）的过程。燃煤既是能源转换的前提,又是发电生产的原料。燃煤发电厂俗称“煤老虎一从成本结构上看,燃料消耗占总成本的60％以上,燃煤的成本是发电成本的主要因素,而且目前情况看,发电厂燃料成本的比重呈逐年上升的趋势。因此企业要降低发电成本,必须做好燃煤成本的管理,燃煤成本具体分为采购成本、管理成本、发电标准煤耗率、厂用电率等,下面就这几项因素分别谈谈强化管理,降低燃煤成本的措施。