燃料電池的主要類型以及當前現(xiàn)狀和未來研發(fā)方向
來源：寶鄂實業(yè)
2021-03-19 11:21
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燃料電池的主要類型
通常情況下，燃料電池可以分為磷酸燃料電池、固體氧化物燃料電池、堿性燃料電池、質(zhì)子交換膜燃料電池、溶酶碳酸鹽燃料電池等，如表1所示。近年來，隨著對燃料電池研究的日益深入，逐漸誕生了直接碳燃料電池、微生物燃料電池、直接甲醇燃料電池、葡萄糖/O2酶燃料電池等等。在上述種類中，最早被開發(fā)的燃料電池為磷酸燃料電池和堿性燃料電池，也被稱為第一代燃料電池，發(fā)展至今已經(jīng)擁有較為成熟的技術(shù)。而第二代燃料電池為熔融碳酸鹽燃料電池，第三代燃料電池為固體氧化物燃料電池。
當前現(xiàn)狀及未來研發(fā)方向
我國在整車、系統(tǒng)和電堆方面均已有所布局，但零部件方面的相關(guān)企業(yè)仍較少，特別是最基本的關(guān)鍵材料和部件，如質(zhì)子交換膜、碳紙、催化劑、空壓機、氫氣循環(huán)泵等；國內(nèi)雖有相關(guān)企業(yè)開始介入，但與國際先進產(chǎn)品相比，可靠性和耐久性仍存在較大差距，大部分關(guān)鍵零部件及關(guān)鍵材料仍依賴進口。
燃料電池汽車雖然發(fā)展迅速，但從商業(yè)化要求角度，中國車用燃料電池技術(shù)上仍然存在一定差距，未來需加強對以下幾個方面的布局：
1）提高燃料電池電堆性能與比功率。目前，國內(nèi)燃料電池車電堆的功率級別還普遍偏低。國內(nèi)車用燃料電池堆主要以30～50kW為主，與國際上乘用車的燃料電池功率級別100kW左右相差甚遠。
2）提高燃料電池的耐久性。提高燃料電池堆及系統(tǒng)的耐久性，是燃料電池商業(yè)化的前提。目前，提高系統(tǒng)控制策略是提高燃料電池車耐久性的有效途徑之一。
3）降低燃料電池的成本。建議要發(fā)展低成本的材料與部件，例如低Pt催化劑與膜電極、低成本的雙極板和系統(tǒng)部件，并實現(xiàn)量產(chǎn)，以降低電堆與系統(tǒng)成本。
4）加強關(guān)鍵材料與核心部件批量生產(chǎn)技術(shù)。這嚴重制約了我國氫能燃料電池產(chǎn)業(yè)的自主可控發(fā)展，加強上述關(guān)鍵材料核心部件的技術(shù)轉(zhuǎn)化，加快形成具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的批量制備技術(shù)和建立產(chǎn)品生產(chǎn)線，全面實現(xiàn)關(guān)鍵材料核心部件的國產(chǎn)化與批量生產(chǎn)。
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