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氢燃料电池上天入地下海

发布时间:2020-03-23 11:40:29 阅读: 来源:冰枕厂家

氢能发电的方式是氢燃料电池,这是利用氢和氧直接经过电化学反应而产生电能的装置。换言之,也是水电解槽产生氢和氧的逆反应。自从上世纪70年代以 来,日美等国抓紧研究各种燃料电池,现已进入商业性开发,日本已建立万千瓦级燃料电池发电站,美国有30多家厂商在开发燃料电池。德、英、法、荷、丹、意 和奥地利等国也有20多家公司投入了燃料电池的研究,这类新型的发电方式已引发世界的关注。

燃料电池的简单原理是将燃料的化学能直接转换为电能,不需要进行燃烧,能源转换效力可达60%—80%,而且污染少,噪声小,装置可大可小,非 常灵活。最早,这类发电装置很小,造价很高,主要用于宇航作电源。现在已大幅度降价,逐渐转向地面运用。目前,燃料电池的种类很多,主要有以下几种:

磷酸盐型燃料电池

磷酸盐型燃料电池是最早的一类燃料电池,工艺流程基本成熟,美国和日本已分别建成4500千瓦及11000千瓦的商用电站。这类燃料电池的操作 温度为200℃,最大电流密度可到达150毫安/平方厘米,发电效力约45%,燃料以氢、甲醇等为主,氧化剂用空气,但催化剂为铂系列,目前发电本钱尚 高,每千瓦小时约40—50美分。

融熔碳酸盐型燃料电池

融熔碳酸盐型燃料电池一般称为第二代燃料电池,其运行温度650℃左右,发电效力约55%,日本三菱公司已建成10千瓦级的发电装置。这类燃料 电池的电解质是液态的,由于工作温度高,可以承受一氧化碳的存在,燃料用氢、一氧化碳、天然气等都可。氧化剂用空气。发电本钱每千瓦小时可低于40美分。

固体氧化物型燃料电池

固体氧化物型燃料电池被认为是第三代燃料电池,其操作温度1000℃左右,发电效力可超过60%,目前很多国家在研究,它适于建造大型发电站,美国西屋公司正在进行开发,可望发电本钱每千瓦小时低于20美分。

另外,还有几种类型的燃料电池,如碱性燃料电池,运行温度约200℃,发电效力也可高达60%,且不用贵金属作催化剂,瑞典已开发200千瓦的 一个装置用于潜艇。美国最早用于阿波罗飞船的一种小型燃料电池称为美国型,实为离子交换膜燃料电池,它的发电效力高达75%,运行温度低于100℃,但是 必须以纯氧作氧化剂。后来,美国又研制出一种用于氢能汽车的燃料电池,充一次氢可行驶300千米,时速可达100千米,这是一种可逆式质子交换膜燃料电 池,发电效力最高达80%。

燃料电池理想的燃料是氢气,由于它是电解制氢的逆反应。燃料电池的主要用途除建立固定电站外,特别合适作移动电源和车船的动力。《成都日报》

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