燃料电池汽车

《燃料电池汽车》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、燃料电池汽车发展新途径与《49》能源经济孟广耀（mgym@ustc.edu.cn）中国科学技术大学固体化学与无机膜研究所●氢燃料电池汽车：前景光明还是未来难测？●直接液态燃料的燃料电池汽车●《49》燃料经济与可持续发展●结论与展望《2009新能源与汽车工业国际高峰论坛》现代交通工具－现代文明的重要组成部分，动力主要是来自汽油或柴油为燃料的发动机●燃料利用效率低，消耗了很大比例的能源资源，●同时造成了严重的环境污染，特别是城市的环境污染解决途径燃料电池汽车（以燃料电池发电为动力）●燃料的化学能直接转变为电能，从而燃料能转换效率高

2、的多，●对于PEFC－排放物H2O：“零污染”氢经济，氢能社会《2009新能源与汽车工业国际高峰论坛》能源、环境与资源－可持续发展面临的重大挑战，中国人均资源占有率相对很小,问题更为严峻PEMFC电动汽车前途未卜PEMFC电动汽车六大技术障碍——自美国能源部启动时间——电池启动快，但燃料处理要5－10分使用寿命——目前运转记录为1000－2000小时PEFC系统的成本——批量生产仍高达$300/kW空气的供给——供:需＝12:1，特殊空气压缩机H2-燃料供应网站——密度要超过当前汽油供应站铂的成本和供应——超过全球铂的供应能力20

3、01美国电动汽车资金分配：52%燃料处理30%PEN相关材料18%其它《2009新能源与汽车工业国际高峰论坛》燃料电池汽车：前景光明还是未来难测？■PEFC需要贵金属Pt为电极催化剂，发展PEFC汽车工业对Pt的要求远超出全球铂的供应能力，■PEFC还需要特殊空气压缩机供给高比例的空气（供:需＝12:1），技术难度高，成本增大。■需要纯氢燃料，供应难度高，其网站密度需超过当前汽油供应站，投资巨大难以为市场接受■氢的制造仍主要基于化石资源，加之储运、供应等环节成本特高，对环境具有额外的污染排放压力，这就抵销了排放产物仅仅是H2O这一

4、优点。传统的热机驱动的汽车●超过100年的发展历史，结构相当合理、技术上简单可靠，制造成本已经很低●操作寿命超过10000小时，行程超过40万公里。大巴、货卡车、轮船和机车甚至可以超过2.5万小时和100万公里●汽车制造商也在通过不断技术创新改进使汽车能达到环境要求标准。例如，Toyota曾展示四冲程循环内燃机，其尾气比美国洛杉基的典型空气还要清洁5倍。基本结论：只有直接液体燃料的燃料电池汽车具有技术经济竞争力！技术经济竞争力？《2009新能源与汽车工业国际高峰论坛》从燃料井到燃料电池效率比较转变为氢气压缩氢或液氢氢的运输SOFC

5、MCFCPAFCPEFCAFC石油和天然气井净化脱硫精炼运输80%60%40%20%050%效率加上附加损失效率《2009新能源与汽车工业国际高峰论坛》洁净天然气电厂系统造价($/kW)05001000150020002500300035001kW1MW1GWPEFCMCFC传统发电站SOFC《2009新能源与汽车工业国际高峰论坛》●燃料能的转化和利用效率最高，直接电能>60%,（电+热）>80%●对燃料的广泛适应性(H2,CH4,CO,CO+H2,生物质气)●无须贵金属电极(优于PEMFC)，可大规模发展●模块式设计，放大方便，

6、效率基本不随规模、功率而变。●全固态，结构稳定，操作方便（与MCFC等比较）●应用多样、适应性广－大、中、小型固定电站和分散电源、移动电源.SOFCs技术最有希望成为人类从化石能源向氢能社会过渡的桥梁！受到世界各国的普遍重视和大力投资研发。固体氧化物燃料电池（SOFC）—21世纪的绿色能源《2009新能源与汽车工业国际高峰论坛》利用液态碳氢燃料的各种汽车的估计效率★四冲程内燃机汽车：19％★柴油引擎汽车：25％★DMFC或PEFC汽车：35％★SOFC/CMFC汽车：50％《2009新能源与汽车工业国际高峰论坛》我们的追求：直接液

7、态燃料的燃料电池汽车●PEFC汽车，直接利用纯氢（气）燃料－技术难度高，制造成本高，对环境压力大。●汽车开发商们更为看好直接甲醇燃料电池（DMFC），因为甲醇是液体，具有比压缩氢气大的多的体积能量密度，其供应方式与目前的汽油网点一致，安全清洁。但DMFC也是采用质子交换膜电解质，低温操作和必须使用贵金属铂。另外，一般汽车制造商们不太了解的是，DMFC的燃料转换效率比PEFC更低，目前的发展主要是针对(也比较适合于)小功率体系应用。●工程技术界更加推崇固体氧化物燃料电池（SOFC），SOFC不仅具有最高的能量转换效率，主要的是可以直

8、接使用碳氢化合物燃料，也就是说可以直接应用液体燃料。鉴于SOFC的产业化进程远不如PEFC人们认为SOFC作为汽车动力目前是一种逻辑选择。《2009新能源与汽车工业国际高峰论坛》中国科技大学研究团队在SOFC方面的研究1998年举办第97次香山科学