Introducción a la energía del hidrógeno y las pilas de combustible.

Las pilas de combustible se pueden dividir enmembrana de intercambio de protonesPilas de combustible (PEMFC) y pilas de combustible de metanol directo según las propiedades del electrolito y el combustible utilizado.

(DMFC), pila de combustible de ácido fosfórico (PAFC), pila de combustible de carbonato fundido (MCFC), pila de combustible de óxido sólido (SOFC), pila de combustible alcalina (AFC), etc. Por ejemplo, las pilas de combustible de membrana de intercambio de protones (PEMFC) dependen principalmente enmembrana de intercambio de protonesMedio de transferencia de protones, las pilas de combustible alcalinas (AFC) utilizan electrolitos alcalinos a base de agua, como una solución de hidróxido de potasio, como medio de transferencia de protones, etc. Además, según la temperatura de trabajo, las pilas de combustible se pueden dividir en pilas de combustible de alta temperatura y de baja temperatura. pilas de combustible, las primeras incluyen principalmente pilas de combustible de óxido sólido (SOFC) y pilas de combustible de carbonato fundido (MCFC). Las segundas incluyen pilas de combustible de membrana de intercambio de protones (PEMFC), pilas de combustible de metanol directo (DMFC), pilas de combustible alcalinas (AFC), Pilas de combustible de ácido fosfórico (PAFC), etc.

Membrana de intercambio de protonesLas pilas de combustible (PEMFC) utilizan membranas de polímeros ácidos a base de agua como electrolitos. Las celdas PEMFC deben funcionar bajo gas hidrógeno puro debido a sus bajas temperaturas de funcionamiento (por debajo de 100 °C) y al uso de electrodos de metales nobles (electrodos a base de platino). En comparación con otras pilas de combustible, PEMFC tiene las ventajas de una baja temperatura de funcionamiento, una rápida velocidad de arranque, una alta densidad de potencia, un electrolito no corrosivo y una larga vida útil. Por lo tanto, se ha convertido en la tecnología principal que se aplica actualmente a los vehículos de pila de combustible, pero también se aplica parcialmente a dispositivos portátiles y estacionarios. Según E4 Tech, se espera que los envíos de pilas de combustible PEMFC alcancen las 44.100 unidades en 2019, lo que representa el 62 % de la cuota mundial; La capacidad instalada estimada alcanza los 934,2MW, lo que representa el 83% de la proporción global.

Las pilas de combustible utilizan reacciones electroquímicas para convertir la energía química del combustible (hidrógeno) en el ánodo y del oxidante (oxígeno) en el cátodo en electricidad para impulsar todo el vehículo. Específicamente, los componentes principales de las pilas de combustible incluyen el sistema de motor, la fuente de alimentación auxiliar y el motor; Entre ellos, el sistema del motor incluye principalmente el motor compuesto por un reactor eléctrico, un sistema de almacenamiento de hidrógeno del vehículo, un sistema de refrigeración y un convertidor de voltaje DCDC. El reactor es el componente más crítico. Es el lugar donde reaccionan el hidrógeno y el oxígeno. Se compone de múltiples celdas individuales apiladas entre sí y los materiales principales incluyen una placa bipolar, un electrodo de membrana, una placa terminal, etc.