浅谈新型清洁能源燃料电池

【摘要】燃料电池具有非同寻常的性能：清洁高效，电效率可达60%以上，而且可以在带着部分负荷运行的情况下进行维修，除了有低比率碳氧化物排放外几乎没有任何有害的排放物。文章介绍了燃料电池的原理及分类，重点说明了其产品性能及应用前景。

【关键词】清洁；高效；燃料电池

燃料电池将燃料的化学能用化学方法直接转换成电能的发电装置，它利用水电解的逆反应原理，通过由电解液分隔开的2个电极中间的燃料（如天然气、甲醇或纯净氢气）的化学反应直接产生出电能。由于燃料电池不是热机，它不需承受热机的热力学损失项目，因此理论上它可在接近100%的热效率下运行，具有很高的经济性。目前实际运行的各种燃料电池，由于种种技术因素的限制，再考虑整个装置系统的耗能，总的转换效率在45%～60%范围内，如考虑排热利用可达80%以上。此外，燃料电他装置不含或含有很少的运动部件，工作可靠，较少需要维修，且比传统发电机组安静。另外电化学反应清洁、完全，很少产生有害物质。所有这一切都使得燃料电池被视作是一种很有发展前途的能源动力装置。

一、燃料电池的分类

目前研制的燃料电池技术在运行温度上有不同的类型，从比室温略高直到高达1000℃的范围。大多数工业集团公司的注意力集中在以下4种主要类型上：

（1）运行温度在60-80℃之间的聚合物电解液隔膜型燃料电池（PEMFC）；

（2）运行温度在160-220℃之间的磷酸类燃料电池（PAFC）；

（3）运行温度在620-660℃之间的熔融碳酸盐类燃料电池（MCFC）；

（4）运行温度在880-1000℃之间的固体氧化物燃料电池（SOFC）。

可以将这些类型的燃料电池划分为低温型（100℃及以下）、中温型（约200℃左右）及高温型（600-l000℃）燃料电池。中温型和高温型燃料电池适于用在静止式装置上，而低温型燃料电池对于静止装置和移动式装置都适用。实用装置的功率容量差别也很大，可以给笔记本电脑及移动电话供电（数以W计），也可以给居民住宅（数kW）或是分散的电热设备和动力设备（数百KW到数MW）供电。

二、低温燃料电池

低温燃料电池产品常用的有质子交换膜燃料电池（PEMFC）、直接甲醇燃料电池（DMFC）和氢燃料电池等，上述电池产品都可以在室温下运作。

浅谈新型清洁能源燃料电池

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