燃料電池主要有哪優(yōu)點(diǎn)和分類(lèi)
來(lái)源:寶鄂實(shí)業(yè)
2021-04-19 14:53
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01)高效率。由于直接將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能,中間不經(jīng)過(guò)熱能轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換效率不受熱力學(xué)卡諾循環(huán)的限制;由于沒(méi)有機(jī)械能的轉(zhuǎn)換,可免除機(jī)械傳動(dòng)損耗,再加上轉(zhuǎn)換效率不因發(fā)電規(guī)模大小而變化,故燃料電池具有較高的轉(zhuǎn)換效率;
02)低噪聲、低污染。燃料電池在化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能的過(guò)程中,沒(méi)有機(jī)械運(yùn)動(dòng)的部件,只是控制系統(tǒng)有一部分小型運(yùn)動(dòng)部件,故它是低噪音的。此外,燃料電池還是低污染的能源。以磷酸型燃料電池為例,它排放的硫氧化物及氮化物都低于美國(guó)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)兩個(gè)數(shù)量級(jí);
03)適應(yīng)性強(qiáng)。燃料電池可以使用各種含氫燃料,如甲烷、甲醇、乙醇、沼氣、石油氣、天然氣和合成煤氣等,氧化劑則是取之不盡、用之不竭的空氣。燃料電池可以做成一定功率(如40千瓦)的標(biāo)準(zhǔn)組件,按照用戶的需要組裝成不同的功率和型式,安裝在用戶最方便的地方。如果需要也可以裝成大型電站,與常規(guī)供電系統(tǒng)并網(wǎng)使用,這將有助于調(diào)節(jié)電力負(fù)荷;
04)建設(shè)周期短,維護(hù)簡(jiǎn)便。燃料電池在形成工業(yè)化生產(chǎn)之后,發(fā)電裝置的各種標(biāo)準(zhǔn)組件,可在工廠進(jìn)行連續(xù)化生產(chǎn)。它運(yùn)輸方便,還能在發(fā)電站現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝。有人估算40千瓦磷酸型燃料電池的維護(hù)量,僅為同等功率柴油發(fā)電機(jī)的25%。
由于燃料電池具有這么多優(yōu)點(diǎn),美國(guó)和日本都十分重視它的發(fā)展。
最常見(jiàn)的分類(lèi)方法是按照電解質(zhì)的種類(lèi),據(jù)此,可將燃料電池分為堿性燃料電池,一般以氫氧化鉀為電解質(zhì);磷酸型燃料電池,以濃磷酸為電解質(zhì);質(zhì)子交換膜燃料電池,以全氟或部分氟化的磺酸型質(zhì)子交換膜為電解質(zhì);熔融碳酸鹽型燃料電池,以熔融的鋰-鉀碳酸鹽或鋰-鈉碳酸鹽為電解質(zhì);固體氧化物燃料電池,以固體氧化物為氧離子導(dǎo)體,如以氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯膜為電解質(zhì)。有時(shí)也按電池溫度對(duì)電池進(jìn)行分類(lèi),分為低溫(工作溫度低于100℃) 燃料電池,包括堿性燃料電池和質(zhì)子交換膜燃料電池;中溫燃料電池( 工作溫度在100-300℃),包括培根型堿性燃料電池和磷酸型燃料電池;高溫燃料電池(工作溫度在600-1000℃),包括熔融碳酸鹽燃料電池和固體氧化物燃料電池。
最常見(jiàn)的分類(lèi)方法是按照電解質(zhì)的種類(lèi),據(jù)此,可將燃料電池分為堿性燃料電池,一般以氫氧化鉀為電解質(zhì);磷酸型燃料電池,以濃磷酸為電解質(zhì);質(zhì)子交換膜燃料電池,以全氟或部分氟化的磺酸型質(zhì)子交換膜為電解質(zhì);熔融碳酸鹽型燃料電池,以熔融的鋰-鉀碳酸鹽或鋰-鈉碳酸鹽為電解質(zhì);固體氧化物燃料電池,以固體氧化物為氧離子導(dǎo)體,如以氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯膜為電解質(zhì)。有時(shí)也按電池溫度對(duì)電池進(jìn)行分類(lèi),分為低溫(工作溫度低于100℃) 燃料電池,包括堿性燃料電池和質(zhì)子交換膜燃料電池;中溫燃料電池( 工作溫度在100-300℃),包括培根型堿性燃料電池和磷酸型燃料電池;高溫燃料電池(工作溫度在600-1000℃),包括熔融碳酸鹽燃料電池和固體氧化物燃料電池。
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