Brennstoffzellen lassen sich unterteilen inProtonenaustauschmembranBrennstoffzellen (PEMFC) und Direktmethanol-Brennstoffzellen werden je nach Elektrolyteigenschaften und verwendetem Brennstoff unterschieden.
(DMFC), Phosphorsäure-Brennstoffzelle (PAFC), Schmelzkarbonat-Brennstoffzelle (MCFC), Festoxid-Brennstoffzelle (SOFC), alkalische Brennstoffzelle (AFC) usw. Beispielsweise basieren Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen (PEMFC) hauptsächlich aufProtonenaustauschmembranAls Protonentransfermedium verwenden alkalische Brennstoffzellen (AFC) beispielsweise einen alkalischen, wasserbasierten Elektrolyten wie Kaliumhydroxidlösung. Darüber hinaus lassen sich Brennstoffzellen je nach Betriebstemperatur in Hochtemperatur- und Niedertemperatur-Brennstoffzellen unterteilen. Zu den Hochtemperatur-Brennstoffzellen zählen hauptsächlich Festoxid-Brennstoffzellen (SOFC) und Schmelzkarbonat-Brennstoffzellen (MCFC). Zu den Niedertemperatur-Brennstoffzellen gehören Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen (PEMFC), Direktmethanol-Brennstoffzellen (DMFC), alkalische Brennstoffzellen (AFC), Phosphorsäure-Brennstoffzellen (PAFC) usw.
ProtonenaustauschmembranPEMFC (Platin-Elektrolyt-Brennstoffzellen) nutzen wasserbasierte, saure Polymermembranen als Elektrolyt. Aufgrund ihrer niedrigen Betriebstemperaturen (unter 100 °C) und der Verwendung von Edelmetallelektroden (Platin-basierte Elektroden) müssen PEMFC-Zellen mit reinem Wasserstoff betrieben werden. Im Vergleich zu anderen Brennstoffzellen zeichnen sich PEMFC durch niedrige Betriebstemperatur, schnelle Startzeit, hohe Leistungsdichte, korrosionsbeständigen Elektrolyten und lange Lebensdauer aus. Daher hat sie sich zur Standardtechnologie für Brennstoffzellenfahrzeuge entwickelt und findet auch in tragbaren und stationären Geräten Anwendung. Laut E4 Tech werden die Auslieferungen von PEMFC-Brennstoffzellen im Jahr 2019 voraussichtlich 44.100 Einheiten erreichen, was einem weltweiten Marktanteil von 62 % entspricht. Die geschätzte installierte Leistung beträgt 934,2 MW, was 83 % des weltweiten Anteils ausmacht.
Brennstoffzellen nutzen elektrochemische Reaktionen, um die chemische Energie aus Wasserstoff (Anode) und Sauerstoff (Kathode) in elektrische Energie umzuwandeln und so das Fahrzeug anzutreiben. Zu den Kernkomponenten einer Brennstoffzelle gehören das Antriebssystem, die Hilfsstromversorgung und der Motor. Das Antriebssystem umfasst im Wesentlichen den Motor mit elektrischem Reaktor, das Wasserstoffspeichersystem des Fahrzeugs, das Kühlsystem und den DC/DC-Spannungswandler. Der Reaktor ist die wichtigste Komponente. Hier reagieren Wasserstoff und Sauerstoff. Er besteht aus mehreren übereinander gestapelten Einzelzellen. Zu den Hauptbestandteilen gehören Bipolarplatte, Membranelektrode, Endplatte usw.
Veröffentlichungsdatum: 23. August 2022