鉅大LARGE | 點擊量:1100次 | 2018年09月03日
燃料電池的發(fā)展介紹
能源的日趨減少,讓人們對于新電池的研究越來越重視,而燃料電池是最重要的一環(huán),今天江門長優(yōu)給大家介紹一下關(guān)于燃料電池的發(fā)展
燃料電池是一種將存在于燃料與氧化劑中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置[1]。燃料電池工作原理是:氫氣或其他燃料進(jìn)入到陽極,并在電極和電解質(zhì)的界面上發(fā)生氧化與氧氣還原的電化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生電流,輸出電能。
燃料電池是繼熱能發(fā)電、水力發(fā)電和原子能發(fā)電之后的第四種發(fā)電技術(shù)[2]。利用電化學(xué)反應(yīng)把燃料電池中燃料的化學(xué)能(即吉布斯自由能)直接轉(zhuǎn)換成電能,這樣不會受卡諾循環(huán)效應(yīng)的限制,所以效率高[3,4];此外,燃料電池用燃料和氧氣作為反應(yīng)物,有害氣體(SOX,NOX)的排放量極少;由于在整個過程中,沒有機(jī)械傳動,所以無噪聲污染。因此,從節(jié)約能源和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的角度來看,燃料電池是一種很有發(fā)展前途的發(fā)電技術(shù)。
燃料電池與普通電廠相比,極大的降低了CO2排放,大幅度減少粉塵、SO2和NOx的排放,改善空氣質(zhì)量,同時水的消費(fèi)和廢水排放大幅度降低。此外,燃料電池轉(zhuǎn)動機(jī)件少,消除了普通電廠的噪聲源。因為不需要燃燒,所以占地面積小,安全可靠,這種發(fā)電方式適合設(shè)置在城區(qū)作電源。以汽電共生方式可同時向旅館、餐廳、辦公樓、醫(yī)院、百貨公司提供電力和熱量大約需要40~1000kW的燃料電池;3~20kW的燃料電池可供住宅使用,高溫燃料電池對熱電廠的競爭力更高??梢栽诠铝⒌倪呥h(yuǎn)市鎮(zhèn)、礦區(qū)及軍隊哨所建立這種潔凈的小型汽電共生系統(tǒng)來提供電力、熱水、暖氣與空調(diào),如/等地的油氣田,實用價值很高。
燃料電池是一種很有前途的清潔能源,在未來很可能代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源成為主要能源。所以,很多國家和跨國集團(tuán)都極其重視燃料電池技術(shù)的開發(fā)和研究。美國將燃料電池技術(shù)列為國家安全技術(shù);歐盟在2008年制定了2020年氫能與燃料電池發(fā)展計劃,投資近10億歐元用于燃料電池與氫能研究、技術(shù)開發(fā)及驗證等方面;加拿大計劃將燃料電池發(fā)展成國家的之助產(chǎn)業(yè);日本認(rèn)為燃料電池技術(shù)是21世紀(jì)能源環(huán)境領(lǐng)域的核心;《時代》周刊將燃料電池電動汽車列為21世紀(jì)10大高技術(shù)之首;我國中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要明確提出,大力發(fā)展氫燃料的制取、存儲及專用燃料電池技術(shù)的開發(fā)與研究,提高產(chǎn)業(yè)化技術(shù)。
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