【5A版】氢燃料电池初步调研报告.pptx

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1、氢燃料电池行业初步调研报告1燃料电池概述概述燃料电池汽车是电动汽车的一种，其电池的能量是通过氢气和氧气的化学作用，而不是经过燃烧，直接变成电能获得。甲醇、天然气和汽油也可以替代氢（从这些物质里间接地提取氢），不过将会产生极度少的二氧化碳和氮氧化物。各燃料电池参数表生成净化压缩使用重整变压吸附高强度压缩燃料电池工作水资源能源燃料电池技术总览按燃料的供应方式不同，燃料电池发电系统分为直接和间接供氢型。直接供氢就是直接用氢作燃料，没有中间重整过程。间接供氢是通过重整装置先将氢从其他形式的燃料中分离出来。车载纯氢储存方法主要分为：高压氢气储存、液态氢储存、金属储氢、活性炭

2、吸附储氢和碳纳米材料储氢。车载制氢需要内部高温的燃料处理器，通过重整或部分氧化等方式由燃料中获得氢。醇类：甲醇、乙醇、二甲醚等；烃类：柴油、汽油、甲烷等。燃料电池技术说明electrons薄膜4+protons氢气氧气氢燃料电池的工作原理?电能水4-反应过程：1）氢气通过管道或导气板到达阳极。2）在阳极催化剂（铂）的作用下，一个氢分子分解为两个质子，并释放出两个电子。3）在电池的另一端，氧气通过管道或导气板到达阴极，同时，氢离子穿过电解质到达阴极，电子通过外电路也到达阴极。电子在外电路的连接下形成电流。4）在阴极催化剂的作用下，氧和氢离子与电子发生反应生成水氢燃料

3、电池的优势氢能丰富，简单，清洁电子-+质子氢能强大氢能转化为电能…电能较燃油能要方便得多制约燃料电池行业发展的因素（一）成本障碍燃料电池组的成本必须下降，其中主要涉及三个关键部件的成本：铂催化剂、电解质膜和双极板。铂催化剂。现在的燃料电池组都使用金属铂作为催化剂，在未来十年内很可能依旧如此。目前电极载铂量过高一直是阻碍燃料电池发展的重要因素。电解质膜。现在汽车应用中最常见的质子交换膜是全氟磺酸膜（PFSAs），这种交换膜具有较强的氧化和还原稳定性。目前燃料电池所用的纳菲薄膜主要依靠进口，其价格在600美元/平方米左右。双极板。目前质子交换膜燃料电池最常使用的双极板

4、是不透性石墨材料。制造石墨双极板需经过2500℃以上的石墨化，并需经过多次浸渍、炭化处理以达到不透性。而且由块状石墨加工成双极板，加工成本过高，加工时间长，不易批量生产。氢燃料罐的成本较高，从成本和小型轻量化的角度来看，需开发组合使用轻量低成本氢储藏材料和高压氢燃料罐。电池配件方面，可与纯电动汽车和混合动力汽车共同使用其他零部件，从而削减高昂成本。制约燃料电池行业发展的因素（二）燃料来源传统工业制氢的方法以化石材料制氢、电解水制氢为主。而随着对大规模制氢需求的提高，生物制氢、热化学制氢和太阳光催化光解制氢等方法也获得广泛应用。从成本角度来看，在燃料电池推广初期，应

5、以分散式制氢为主，可进一步控制成本，且使用便利。但随着未来燃料电池规模化发展之后，集中制氢的成本和环保优势将会进一步突出。（三）配套设施燃料电池汽车的推广，其中最主要的制约因素是配套设施的缺失，即加氢站的覆盖率过小，而其高昂的建设成本也使得加氢站的建设只能作为试验性经营。（四）储藏与安全通常氢气以三种形态存储和运输：高压气态、液态和氢化物状态。短期内，高压罐储氢仍是主要氢气储存运输手段。但从长期来看，更需要具备高储氢容量、高安全性、吸/放氢速率快、长寿命和低成本的储氢材料。燃料电池的应用02040301移动装置军事上空间领域运输上燃料电池在移动装置上的应用伴随燃料

6、电池的日益发展，它们正成为不断增加的移动电器。微型燃料电池因其具有使用寿命长，重量轻和充电方便等优点，比常规电池具有得天独厚的优势。目前，美国正在试验以直接甲醇燃料电池为动力的移动电话，苹果新型氢燃料电池移动装置可撑数周，而德国则在实验以这种能源为动力的膝上型电脑。燃料电池在空间领域的应用燃料电池在空间领域的应用：燃料电池最早和最成功的应用始于20世纪50年代，它被用作航天飞船的动力源。由于燃料电池相对于其他动力能源来说有很高的效率，因而可极大的减少体积和重量。对于航天器说，减轻重量是很重要的！燃料电池没有同时在其他方面得到应用，主要的原因是当时的燃料电池造价昂贵

7、；因此，降低燃料电池的造价是多年来研究和开发的主要内容。图“阿波罗11号”飞船燃料电池在军事上的应用燃料电池可以以多种形态为绝大多数军事装置，从战场上的移动手提装备到海陆运输提供动力。在军事上，微型燃料电池要比普通的固体电池具有更大的优越性，其增长的使用时间就意味着在战场上勿需麻烦的备品供应。此外，对于燃料电池而言，添加燃料也是轻而易举的事情。同样，燃料电池的运输效能能极大地减少活动过程中所需的燃料用量，在进行下一次加油之前，车辆可以行驶得更远，或在遥远的地区活动更长的时间。这样，战地所需的支持车辆、人员和装备的数量便可以显著的减少。自20世纪80年代以来，美国海

8、军就使用燃