Паливні елементи можна розділити напротонообмінна мембранапаливні елементи (PEMFC) і паливні елементи з прямим метанолом залежно від властивостей електроліту та використовуваного палива
(DMFC), фосфорно-кислотний паливний елемент (PAFC), розплавлений карбонатний паливний елемент (MCFC), твердооксидний паливний елемент (SOFC), лужний паливний елемент (AFC) тощо. Наприклад, паливні елементи з протонообмінною мембраною (PEMFC) переважно покладаються напротонообмінна мембранасередовище перенесення протонів, лужні паливні елементи (AFC) використовують лужний електроліт на водній основі, такий як розчин гідроксиду калію, як середовище перенесення протонів тощо. Крім того, відповідно до робочої температури паливні елементи можна розділити на високотемпературні паливні елементи та низькотемпературні паливні елементи, перші в основному включають твердооксидні паливні елементи (SOFC) і розплавлені карбонатні паливні елементи (MCFC), останні включають протонообмінні мембранні паливні елементи (PEMFC), паливні елементи з прямим метанолом (DMFC), лужні паливні елементи (AFC), фосфорно-кислотні паливні елементи (PAFC) тощо.
Протонообмінна мембранапаливні комірки (PEMFC) використовують кислотні полімерні мембрани на водній основі як електроліти. Осередки PEMFC повинні працювати в чистому газоподібному водні через низькі робочі температури (нижче 100 °C) і використання електродів із благородних металів (електродів на основі платини). У порівнянні з іншими паливними елементами, PEMFC має такі переваги, як низька робоча температура, швидка швидкість запуску, висока питома потужність, неагресивний електроліт і тривалий термін служби. Таким чином, це стало основною технологією, яка зараз застосовується до транспортних засобів на паливних елементах, але також частково застосовується до портативних і стаціонарних пристроїв. За даними E4 Tech, очікується, що поставки паливних елементів PEMFC досягнуть 44 100 одиниць у 2019 році, що становитиме 62% світової частки; Розрахункова встановлена потужність досягає 934,2 МВт, що становить 83% світової частки.
Паливні елементи використовують електрохімічні реакції для перетворення хімічної енергії палива (водню) на аноді та окислювача (кисню) на катоді в електрику для приводу всього транспортного засобу. Зокрема, основні компоненти паливних елементів включають систему двигуна, допоміжне джерело живлення та двигун; Серед них система двигуна в основному включає двигун, що складається з електричного реактора, системи зберігання водню автомобіля, системи охолодження та перетворювача напруги DCDC. Реактор є найбільш критичним компонентом. Це місце, де водень і кисень реагують. Він складається з кількох окремих комірок, складених разом, а основні матеріали включають біполярну пластину, мембранний електрод, кінцеву пластину тощо.
Час публікації: 23 серпня 2022 р