Οι κυψέλες καυσίμου μπορούν να χωριστούν σεμεμβράνη ανταλλαγής πρωτονίωνκυψέλες καυσίμου (PEMFC) και κυψέλες καυσίμου απευθείας μεθανόλης σύμφωνα με τις ιδιότητες του ηλεκτρολύτη και το καύσιμο που χρησιμοποιείται
(DMFC), κυψέλες καυσίμου φωσφορικού οξέος (PAFC), κυψέλη καυσίμου λιωμένου ανθρακικού (MCFC), κυψέλη καυσίμου στερεού οξειδίου (SOFC), κυψέλη καυσίμου αλκαλικού οξέος (AFC), κ.λπ. Για παράδειγμα, οι κυψέλες καυσίμου με μεμβράνη ανταλλαγής πρωτονίων (PEMFC) βασίζονται κυρίως επίμεμβράνη ανταλλαγής πρωτονίωνμέσο μεταφοράς πρωτονίων, αλκαλικές κυψέλες καυσίμου (AFC) χρησιμοποιούν αλκαλικό ηλεκτρολύτη με βάση το νερό, όπως διάλυμα υδροξειδίου του καλίου ως μέσο μεταφοράς πρωτονίων κ.λπ. Επιπλέον, ανάλογα με τη θερμοκρασία εργασίας, οι κυψέλες καυσίμου μπορούν να χωριστούν σε κυψέλες καυσίμου υψηλής θερμοκρασίας και χαμηλής θερμοκρασίας Οι κυψέλες καυσίμου, οι πρώτες περιλαμβάνουν κυρίως κυψέλες καυσίμου στερεού οξειδίου (SOFC) και κυψέλες καυσίμου λιωμένου ανθρακικού (MCFC), οι τελευταίες περιλαμβάνουν κυψέλες καυσίμου με μεμβράνη ανταλλαγής πρωτονίων (PEMFC), κυψέλες καυσίμου άμεσης μεθανόλης (DMFC), αλκαλικές κυψέλες καυσίμου (AFC), κυψέλες καυσίμου φωσφορικού οξέος (PAFC) κ.λπ.
Μεμβράνη ανταλλαγής πρωτονίωνΟι κυψέλες καυσίμου (PEMFC) χρησιμοποιούν όξινες πολυμερείς μεμβράνες με βάση το νερό ως ηλεκτρολύτες τους. Οι κυψέλες PEMFC πρέπει να λειτουργούν υπό καθαρό αέριο υδρογόνο λόγω των χαμηλών θερμοκρασιών λειτουργίας τους (κάτω από 100 ° C) και της χρήσης ηλεκτροδίων ευγενών μετάλλων (ηλεκτρόδια με βάση την πλατίνα). Σε σύγκριση με άλλες κυψέλες καυσίμου, το PEMFC έχει τα πλεονεκτήματα της χαμηλής θερμοκρασίας λειτουργίας, της γρήγορης ταχύτητας εκκίνησης, της υψηλής πυκνότητας ισχύος, του μη διαβρωτικού ηλεκτρολύτη και της μεγάλης διάρκειας ζωής. Έτσι, έχει γίνει η κύρια τεχνολογία που εφαρμόζεται επί του παρόντος σε οχήματα κυψελών καυσίμου, αλλά και εν μέρει που εφαρμόζεται σε φορητές και σταθερές συσκευές. Σύμφωνα με την E4 Tech, οι αποστολές κυψελών καυσίμου PEMFC αναμένεται να φτάσουν τις 44.100 μονάδες το 2019, αντιπροσωπεύοντας το 62% του παγκόσμιου μεριδίου. Η εκτιμώμενη εγκατεστημένη ισχύς φτάνει τα 934,2 MW, αντιπροσωπεύοντας το 83% του παγκόσμιου ποσοστού.
Οι κυψέλες καυσίμου χρησιμοποιούν ηλεκτροχημικές αντιδράσεις για να μετατρέψουν τη χημική ενέργεια από το καύσιμο (υδρογόνο) στην άνοδο και το οξειδωτικό (οξυγόνο) στην κάθοδο σε ηλεκτρική ενέργεια για να κινήσουν ολόκληρο το όχημα. Συγκεκριμένα, τα βασικά στοιχεία των κυψελών καυσίμου περιλαμβάνουν σύστημα κινητήρα, βοηθητικό τροφοδοτικό και κινητήρα. Μεταξύ αυτών, το σύστημα κινητήρα περιλαμβάνει κυρίως τον κινητήρα που αποτελείται από ηλεκτρικό αντιδραστήρα, σύστημα αποθήκευσης υδρογόνου οχήματος, σύστημα ψύξης και μετατροπέα τάσης DCDC. Ο αντιδραστήρας είναι το πιο κρίσιμο συστατικό. Είναι το μέρος όπου το υδρογόνο και το οξυγόνο αντιδρούν. Αποτελείται από πολλαπλά μεμονωμένα κύτταρα που στοιβάζονται μαζί και τα κύρια υλικά περιλαμβάνουν διπολική πλάκα, ηλεκτρόδιο μεμβράνης, ακραία πλάκα και ούτω καθεξής.
Ώρα δημοσίευσης: Αυγ-23-2022