Introdución á enerxía do hidróxeno e ás pilas de combustible

As pilas de combustible pódense dividir enmembrana de intercambio de protónspilas de combustible (PEMFC) e pilas de combustible de metanol directo segundo as propiedades do electrólito e o 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 exemplo, as pilas de combustible con membrana de intercambio de protóns (PEMFC) dependen principalmente onmembrana de intercambio de protónsmedio de transferencia de protóns, as pilas de combustible alcalinas (AFC) usan electrólitos alcalinos a base de auga, como solución de hidróxido de potasio como medio de transferencia de protóns, etc. Ademais, segundo a temperatura de traballo, as pilas de combustible pódense dividir en pilas de combustible de alta temperatura e de baixa temperatura. pilas de combustible, a primeira inclúe principalmente pilas de combustible de óxido sólido (SOFC) e pilas de combustible de carbonato fundido (MCFC), as segundas inclúen pilas de combustible con membrana de intercambio de protóns (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 protónsas pilas de combustible (PEMFC) usan membranas de polímero ácido a base de auga como electrólitos. As células PEMFC deben funcionar baixo hidróxeno puro debido ás súas baixas temperaturas de funcionamento (por debaixo dos 100 ° C) e ao uso de electrodos de metais nobres (electrodos a base de platino). En comparación con outras pilas de combustible, PEMFC ten as vantaxes de baixa temperatura de funcionamento, velocidade de arranque rápida, alta densidade de potencia, electrólitos non corrosivos e longa vida útil. Así, converteuse na tecnoloxía dominante aplicada actualmente aos vehículos de pila de combustible, pero tamén parcialmente aplicada a dispositivos portátiles e estacionarios. Segundo E4 Tech, espérase que os envíos de pilas de combustible de PEMFC alcancen as 44.100 unidades en 2019, o que supón o 62% da participación global; A potencia instalada estimada alcanza os 934,2 MW, o que supón o 83% da proporción global.

As pilas de combustible usan reaccións electroquímicas para converter a enerxía química do combustible (hidróxeno) no ánodo e do oxidante (osíxeno) no cátodo en electricidade para conducir todo o vehículo. En concreto, os compoñentes fundamentais das pilas de combustible inclúen o sistema do motor, a fonte de alimentación auxiliar e o motor; Entre eles, o sistema do motor inclúe principalmente o motor composto por reactor eléctrico, sistema de almacenamento de hidróxeno do vehículo, sistema de refrixeración e conversor de tensión DCDC. O reactor é o compoñente máis crítico. É o lugar onde reaccionan o hidróxeno e o osíxeno. Está composto por varias celas individuais apiladas entre si, e os materiais principais inclúen placa bipolar, electrodo de membrana, placa final, etc.