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[信息] 燃料电池是谁发明的

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发表于 2008-12-3 12:31:16 | 显示全部楼层

燃料电池是谁发明的

  1839年英国的Grove发明了燃料电池,并用这种以铂黑为电极催化剂的简单的氢氧燃料电池点亮了伦敦讲演厅的照明灯。1889年Mood和Langer首先采用了燃料电池这一名称,并获得200mA/m2电流密度。由于发电机和电极过程动力学的研究未能跟上,燃料电池的研究直到20世纪50年代才有了实质性的进展,英国剑桥大学的Bacon用高压氢氧制成了具有实用功率水平的燃料电池。60年代,这种电池成功地应用于阿波罗(Appollo)登月飞船。从60年代开始,氢氧燃料电池广泛应用于宇航领域,同时,兆瓦级的磷酸燃料电池也研制成功。从80年代开始,各种小功率电池在宇航、军事、交通等各个领域中得到应用。
  燃料电池是一种将储存在燃料和氧化剂中的化学能,直接转化为电能的装置。当源源不断地从外部向燃料电池供给燃料和氧化剂时,它可以连续发电。依据电解质的不同,燃料电池分为碱性燃料电池(AFC)、磷酸型燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)及质子交换膜燃料电池(PEMFC)等。燃料电池不受卡诺循环限制,能量转换效率高,洁净、无污染、噪声低,模块结构、积木性强、比功率高,既可以集中供电,也适合分散供电。

  燃料电池被称为是继水力、火力、核能之后第四代发电装置和替代内燃机的动力装置。国际能源界预测,燃料电池是21世纪最有吸引力的发电方法之一。我国人均能源资源贫乏,在目前电网由主要缺少电量转变为主要缺少系统备用容量、调峰能力、电网建设滞后和传统的发电方式污染严重的情况下,研究和开发微型化燃料电池发电具有重要意义,这种发电方式与传统的大型机组、大电网相结合将给我国带来巨大的经济效益。

  基本原理

  燃料电池是一种把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换装置。燃料电池是由含催化剂的阳极、阴极和离子导电的电解质构成。燃料在阳极氧化,氧化剂在阴极还原,电子从阳极通过负载流向阴极构成电回路,产生电能而驱动负载工作。燃料电池与常规电池不同在于,它工作时需要连续不断地向电池内输入燃料和氧化剂通过电化学反应生成水,并释放出电能;只要保持燃料供应,电池就会不断工作提供电能。

  产品特点

  高效——它不通过热机过程,不受卡诺循环的限制,其能量转化效率在40-60%;如果实现热电联供,燃料的总利用率可高达80%以上。

  环境友好——以纯氢为燃料时,燃料电池的化学反应物仅为水;以富氢气体为燃料时,其二氧化碳的排放量比热机过程减少40%以上,这对缓解地球的温室效应是十分重要的。

  安静——燃料电池运动部件很少,工作时安静,噪声很低。

  可靠性高——碱性燃料电池和磷酸燃料电池的运行均证明燃料电池的运行高度可靠,可作为各种应急电源和不间断电源使用。

  产品应用

  燃料电池既适宜用于集中发电,建造大、中型电站和区域性分散电站,也可用作各种规格的分散电源、电动车、不依赖空气推进的潜艇动力源和各种可移动电源,同时也可作为手机、笔记本电脑等供电的优选小型便携式电源。燃料电池产业的技术发展趋势,主要是在三个级别上针对不同的市场需求而齐头发展, 100W~10KW电池面向民用,是移动基站、分立电源、潜艇、电动自行车、摩托车、游艇及场地车等的较佳动力源;10 KW~100KW电池是电动汽车的首选动力源,是整个燃料电池产业发展的方向;100KW以上电池是特殊条件下电站动力源,如军用、边远地区等用途。

  各种瓦级燃料电池应用领域

  兆瓦级

  局域分散电站

  百千瓦级

  大型电动交通工具动力源,如水面舰艇、潜艇、公共汽车等;小型移动电站;小型分立固定电站

  十千瓦级

  电动车动力源,中型通信站的后备电源

  千瓦级

  各种移动式动力源,如家用电源、野外作业动力源、前沿坑道动力源、游船动力源、水下作业平台动力源等

  百瓦级

  初级代步工具动力源,如电动自行车、电动摩托车等;展览演示用电源;小型服务器、终端、微机的不间断动力源

  十瓦级

  便携式电源,如单兵电源、应急作业灯、警用装备等

  瓦级

  小型便携式电源



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