Ծանոթացում ջրածնի էներգիայի և վառելիքի բջիջներին

Վառելիքի բջիջները կարելի է բաժանելպրոտոնի փոխանակման թաղանթվառելիքի բջիջներ (PEMFC) և ուղղակի մեթանոլային վառելիքի բջիջներ՝ ըստ էլեկտրոլիտի հատկությունների և օգտագործվող վառելիքի

(DMFC), ֆոսֆորաթթվի վառելիքի բջիջ (PAFC), հալված կարբոնատային վառելիքի բջիջ (MCFC), պինդ օքսիդ վառելիքի բջիջ (SOFC), ալկալային վառելիքի բջիջ (AFC) և այլն: Օրինակ, պրոտոնափոխանակման մեմբրանի վառելիքի բջիջները (PEMFC) հիմնականում կախված են վրապրոտոնի փոխանակման թաղանթփոխանցման պրոտոնային միջավայրը, ալկալային վառելիքի բջիջները (AFC) օգտագործում են ջրի վրա հիմնված ալկալային էլեկտրոլիտ, ինչպիսիք են կալիումի հիդրօքսիդի լուծույթը որպես պրոտոնի փոխանցման միջոց և այլն: Բացի այդ, ըստ աշխատանքային ջերմաստիճանի, վառելիքի բջիջները կարելի է բաժանել բարձր ջերմաստիճանի վառելիքի բջիջների և ցածր ջերմաստիճանի: Վառելիքի բջիջները, առաջինը հիմնականում ներառում է պինդ օքսիդ վառելիքի բջիջներ (SOFC) և հալված կարբոնատային վառելիքի բջիջներ (MCFC), վերջինները ներառում են պրոտոնափոխանակման մեմբրանի վառելիքի բջիջներ (PEMFC), ուղղակի մեթանոլային վառելիքի բջիջներ (DMFC), ալկալային վառելիքի բջիջներ (AFC), ֆոսֆորաթթվի վառելիքի բջիջներ (PAFC) և այլն:

Պրոտոնների փոխանակման թաղանթՎառելիքի բջիջները (PEMFC) որպես էլեկտրոլիտներ օգտագործում են ջրի վրա հիմնված թթվային պոլիմերային թաղանթներ: PEMFC բջիջները պետք է աշխատեն մաքուր ջրածնի գազի տակ՝ իրենց ցածր աշխատանքային ջերմաստիճանի (100 ° C-ից ցածր) և ազնիվ մետաղի էլեկտրոդների (պլատինի վրա հիմնված էլեկտրոդների) օգտագործման պատճառով: Համեմատած այլ վառելիքի բջիջների հետ՝ PEMFC-ն ունի ցածր աշխատանքային ջերմաստիճանի, արագ գործարկման արագության, հզորության բարձր խտության, ոչ կոռոզիոն էլեկտրոլիտի և երկար սպասարկման առավելությունները: Այսպիսով, այն դարձել է հիմնական տեխնոլոգիան, որը ներկայումս կիրառվում է վառելիքի բջջային մեքենաների համար, բայց նաև մասամբ կիրառվում է շարժական և անշարժ սարքերի համար: Ըստ E4 Tech-ի, ակնկալվում է, որ PEMFC-ի վառելիքային բջիջների առաքումները 2019 թվականին կհասնեն 44,100 միավորի՝ կազմելով համաշխարհային մասնաբաժնի 62%-ը. Մոտավոր դրված հզորությունը հասնում է 934,2 ՄՎտ-ի՝ կազմելով համաշխարհային համամասնության 83%-ը։

Վառելիքի բջիջները օգտագործում են էլեկտրաքիմիական ռեակցիաները՝ քիմիական էներգիան անոդում վառելիքից (ջրածնից) և կաթոդում գտնվող օքսիդանտից (թթվածին) վերածելու էլեկտրականության՝ ամբողջ մեքենան քշելու համար: Մասնավորապես, վառելիքի բջիջների հիմնական բաղադրիչները ներառում են շարժիչի համակարգը, օժանդակ էներգիայի մատակարարումը և շարժիչը. Դրանցից շարժիչի համակարգը հիմնականում ներառում է շարժիչը, որը բաղկացած է էլեկտրական ռեակտորից, մեքենայի ջրածնի պահպանման համակարգից, հովացման համակարգից և DCDC լարման փոխարկիչից: Ռեակտորը ամենակարևոր բաղադրիչն է: Այն տեղն է, որտեղ ջրածինը և թթվածինը փոխազդում են։ Այն կազմված է մի քանի մեկ բջիջներից, որոնք իրար են դրված, և հիմնական նյութերը ներառում են երկբևեռ թիթեղ, թաղանթային էլեկտրոդ, վերջավոր թիթեղ և այլն: