Топливные элементы можно разделить напротонообменная мембранатопливные элементы (PEMFC) и топливные элементы с прямым метанолом в зависимости от свойств электролита и используемого топлива
(DMFC), топливный элемент на фосфорной кислоте (PAFC), топливный элемент с расплавленным карбонатом (MCFC), твердооксидный топливный элемент (SOFC), щелочной топливный элемент (AFC) и т. д. Например, топливные элементы с протонообменной мембраной (PEMFC) в основном полагаются на напротонообменная мембранасреда для переноса протонов, щелочные топливные элементы (AFC) используют щелочной электролит на водной основе, такой как раствор гидроксида калия, в качестве среды для переноса протонов и т. д. Кроме того, в зависимости от рабочей температуры топливные элементы можно разделить на высокотемпературные топливные элементы и низкотемпературные топливные элементы. топливные элементы, первые в основном включают твердооксидные топливные элементы (ТОТЭ) и топливные элементы с расплавленным карбонатом (MCFC), вторые включают топливные элементы с протонообменной мембраной (PEMFC), топливные элементы с прямым метанолом (DMFC), щелочные топливные элементы. (AFC), топливные элементы на фосфорной кислоте (PAFC) и т. д.
Протонообменная мембранаВ топливных элементах (PEMFC) в качестве электролитов используются кислотные полимерные мембраны на водной основе. Ячейки PEMFC должны работать в среде чистого газообразного водорода из-за их низких рабочих температур (ниже 100 ° C) и использования электродов из благородных металлов (электродов на основе платины). По сравнению с другими топливными элементами PEMFC обладает преимуществами низкой рабочей температуры, быстрой скорости запуска, высокой удельной мощности, неагрессивного электролита и длительного срока службы. Таким образом, она стала основной технологией, которая в настоящее время применяется в транспортных средствах на топливных элементах, но также частично применяется и в портативных и стационарных устройствах. По данным E4 Tech, поставки топливных элементов PEMFC, как ожидается, достигнут 44 100 единиц в 2019 году, что составит 62% мировой доли; Расчетная установленная мощность достигает 934,2 МВт, что составляет 83% мировой доли.
Топливные элементы используют электрохимические реакции для преобразования химической энергии топлива (водорода) на аноде и окислителя (кислорода) на катоде в электричество, необходимое для приведения в движение всего автомобиля. В частности, основные компоненты топливных элементов включают систему двигателя, вспомогательный источник питания и двигатель; Среди них система двигателя в основном включает двигатель, состоящий из электрического реактора, системы хранения водорода автомобиля, системы охлаждения и преобразователя напряжения постоянного тока. Реактор является наиболее ответственным компонентом. Это место реакции водорода и кислорода. Он состоит из нескольких отдельных ячеек, сложенных вместе, а основные материалы включают биполярную пластину, мембранный электрод, концевую пластину и так далее.
Время публикации: 23 августа 2022 г.