關(guān)于道路運輸零排放解決方法-燃料動力電池的發(fā)展分析

隨著社會的快速發(fā)展，我們的燃料動力電池也在快速發(fā)展，那么你知道燃料動力電池的詳細資料解析嗎?接下來讓小編帶領(lǐng)大家來詳細地了解有關(guān)的知識。

燃料電池是一種能量轉(zhuǎn)換裝置。與鋰離子電池等儲能設(shè)備不同，由燃料驅(qū)動的電池組可以通過電化學(xué)反應(yīng)將載氫能量直接轉(zhuǎn)換為電能。另一方面，鋰離子電池需要長時間充電以存儲能量，并且需要放電以在行駛期間驅(qū)動車輛。因此，燃料電池車輛的續(xù)航里程取決于車輛上的燃料量，即與傳統(tǒng)的柴油機車一樣，氫中可以存儲多少氫。
除氫外，常用的燃料還包括甲醇，肼，碳氫化合物和一氧化碳。氧化劑通常是氧氣或空氣。常見的電解質(zhì)包括磷酸，氫氧化鉀，熔融碳酸鹽和離子交換膜。燃料電池是一種發(fā)電設(shè)備，可將燃料和氧化劑中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換為電能。與傳統(tǒng)的內(nèi)燃機不同，燃料中的化學(xué)能不是通過燃燒而是通過電化學(xué)反應(yīng)釋放的，具有高效率和零排放的優(yōu)點。
另外，燃料電池車輛具有小的電池組，該電池組用于存儲由燃料電池產(chǎn)生的剩余電力和從汽車的制動中回收的能量，并且在必要時與燃料電池一起為汽車提供電力。因此，與鋰離子電池相比，燃料動力電池在長距離使用中具有優(yōu)勢。燃料電池的發(fā)電不受卡諾循環(huán)的限制。從理論上講，其發(fā)電效率可以達到85％至90％，但是由于運行過程中的各種極化限制，燃料電池的當(dāng)前能量轉(zhuǎn)換效率約為40％至60％。如果實現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)，則總?cè)剂侠寐士筛哌_80％。

隨著2014年豐田燃料電池Mirai的高調(diào)發(fā)布，全球燃料電池行業(yè)進入了一個新時代。豐田公司使用的鈦合金雙極板將燃料電池堆的功率密度提高到3.1kw / L，并將達到4.0kw / L。較高的功率密度使堆棧更小，更緊湊且更易于安裝。然而，金屬板的腐蝕性導(dǎo)致較高的材料和表面處理成本。但是，隨著技術(shù)的成熟和產(chǎn)值的增加，金屬雙極板有很大的降低成本的空間。
燃料電池技術(shù)是內(nèi)燃機技術(shù)的最佳替代品，代表了汽車未來的發(fā)展方向。但是，如果考慮到對燃料電池汽車發(fā)展的一些限制，您會發(fā)現(xiàn)燃料電池汽車目前和將來還沒有準備好商業(yè)化。最樂觀的預(yù)測是，使用純氫作為燃料的燃料電池汽車的商業(yè)化生產(chǎn)將至少需要15年。即使實現(xiàn)了一定程度的商業(yè)化，也將是昂貴的。
當(dāng)燃料電池使用天然氣等富氫氣體作為燃料時，與熱力發(fā)動機工藝相比，二氧化碳的排放量減少了40％以上，這對于減少全球溫室效應(yīng)非常重要。另外，由于燃料電池的燃料氣體必須在反應(yīng)之前脫硫并基于電化學(xué)原理發(fā)電，所以沒有高溫燃燒過程，因此幾乎不排放氮和硫的氧化物，這減少了空氣污染。
在催化劑方面，鉑仍是燃料電池電化學(xué)反應(yīng)催化劑的重要組成部分。目前，Pt的工業(yè)水平約為0.5?0.7g / kW，而豐田Mirai反應(yīng)堆仍處于領(lǐng)先水平，Pt的消耗量約為0.3g / kW。隨著新型鉑合金催化劑和催化劑載體（例如碳納米線）的發(fā)展，鉑含量進一步降低，并可能達到當(dāng)時柴油后處理系統(tǒng)中使用的鉑含量。據(jù)統(tǒng)計，美國能源部（DoE）基于2016年的材料成本，當(dāng)燃料電池的產(chǎn)值達到100,000單位/年時，約占電催化反應(yīng)器成本的40％，因此減少了Pt的消耗將大大降低反應(yīng)堆功率。

目前，商用車輛使用的燃料動力電池仍重要是石墨板電抗器。先進的制造工藝保證了反應(yīng)堆的可靠性和耐用性，同時也降低了主發(fā)動機廠的采購成本。此外，燃料動力電池系統(tǒng)的模塊化降低了大規(guī)模生產(chǎn)的成本。以上就是燃料動力電池的有關(guān)知識的詳細解析，需要大家不斷在實際中積累經(jīng)驗，這樣才能設(shè)計出更好的產(chǎn)品，為我們的社會更好地發(fā)展。