氫(qing)燃(ran)料電(dian)池(chi)是將(jiang)氫氣(qi)和氧(yang)氣(qi)的化(hua)學(xue)能(neng)直接(jie)轉(zhuan)換(huan)成電能(neng)的發(fa)電裝(zhuang)置(zhi)。其(qi)基本原(yuan)理是電(dian)解水(shui)的(de)逆(ni)反(fan)應,把(ba)氫和氧(yang)分(fen)別(bie)供(gong)給(gei)陽極(ji)和陰極,氫通(tong)過(guo)陽(yang)極(ji)向外(wai)擴(kuo)散(san)和電解質發(fa)生反(fan)應後(hou),放(fang)出(chu)電(dian)子通(tong)過(guo)外(wai)部(bu)的負(fu)載(zai)到達陰極(ji)。
氫(qing)燃(ran)料電(dian)池(chi)的優(you)點
氫(qing)燃(ran)料電(dian)池(chi)具(ju)有哪(na)些(xie)優(you)點
氫(qing)燃(ran)料電(dian)池(chi)對(dui)環境(jing)無汙(wu)染。它(ta)是通(tong)過(guo)電(dian)化(hua)學(xue)反(fan)應,而(er)不(bu)是采(cai)用燃(ran)燒(汽(qi)、柴油)或(huo)儲能(neng)(蓄(xu)電(dian)池(chi))方式(shi)--最(zui)典(dian)型(xing)的傳(chuan)統(tong)後(hou)備電源(yuan)方(fang)案。燃(ran)燒會(hui)釋放(fang)像(xiang)COx、NOx、SOx氣(qi)體和粉(fen)塵等汙(wu)染物。如(ru)上所(suo)述(shu),燃(ran)料電(dian)池(chi)只會(hui)產(chan)生(sheng)水(shui)和熱。如果氫是通(tong)過(guo)可再生能(neng)源(yuan)產(chan)生的(光伏(fu)電(dian)池(chi)板、風能(neng)發(fa)電等),整個循(xun)環就是*的(de)不(bu)產生(sheng)有害物質(zhi)排(pai)放(fang)的過(guo)程。
02 無噪
氫(qing)燃(ran)料電(dian)池(chi)運行(xing)安(an)靜(jing),噪聲大(da)約(yue)只(zhi)有55dB,相(xiang)當於(yu)人(ren)們(men)正(zheng)常(chang)交(jiao)談的水(shui)平(ping)。這(zhe)使(shi)得燃(ran)料電(dian)池(chi)適(shi)合(he)於(yu)室內安裝(zhuang),或(huo)是在(zai)室外(wai)對(dui)噪(zao)聲有限(xian)制(zhi)的(de)地方(fang)。
03 效率高(gao)
氫燃(ran)料電(dian)池(chi)的發(fa)電效率可以(yi)達到50%以(yi)上,這(zhe)是由(you)燃(ran)料電(dian)池(chi)的轉(zhuan)換(huan)性質(zhi)決(jue)定(ding)的,直(zhi)接將(jiang)化(hua)學(xue)能(neng)轉(zhuan)換(huan)為電(dian)能(neng),不(bu)需要(yao)經過(guo)熱能(neng)和機(ji)械(xie)能(neng)(發(fa)電機(ji))的(de)中間變(bian)換(huan)。
航(hang)天領(ling)域(yu)
20世紀60年代,氫燃(ran)料電(dian)池(chi)就已經成功(gong)地(di)應用(yong)於航(hang)天領(ling)域(yu)。往返於太(tai)空和地球之間的“阿(e)波(bo)羅(luo)”飛船就安裝(zhuang)了這(zhe)種體積(ji)小(xiao)、容量(liang)大(da)的(de)裝(zhuang)置(zhi)。進入(ru)70年代以(yi)後(hou),隨(sui)著(zhe)人(ren)們(men)不(bu)斷地(di)掌握多種制(zhi)氫(qing)技術,很快(kuai),氫燃(ran)料電(dian)池(chi)就被運(yun)用於(yu)發(fa)電和汽(qi)車。
大(da)型(xing)電(dian)站(zhan),無論是水(shui)電(dian)、火(huo)電(dian)或(huo)核電(dian),都是把(ba)發(fa)出(chu)的(de)電送(song)往電網(wang),由(you)電(dian)網(wang)輸(shu)送(song)給(gei)用戶(hu)。但(dan)由(you)於(yu)各用電(dian)戶(hu)的(de)負(fu)荷不(bu)同(tong),電網(wang)有時(shi)呈現為高峰,有時(shi)則(ze)呈現為低谷(gu),這(zhe)就會導(dao)致停電(dian)或(huo)電壓(ya)不(bu)穩。另(ling)外(wai),傳(chuan)統(tong)的(de)火(huo)力發(fa)電站(zhan)的(de)燃(ran)燒能(neng)量(liang)大(da)約(yue)有70%要(yao)消(xiao)耗在(zai)鍋(guo)爐和汽(qi)輪發(fa)電機(ji)這(zhe)些龐大(da)的(de)設(she)備上,燃(ran)燒時(shi)還會消耗大(da)量(liang)的能(neng)源(yuan)和排(pai)放(fang)大(da)量(liang)的有害物質(zhi)。而(er)使(shi)用氫(qing)燃(ran)料電(dian)池(chi)發(fa)電,是將(jiang)燃(ran)料的(de)化(hua)學(xue)能(neng)直接(jie)轉(zhuan)換(huan)為電(dian)能(neng),不(bu)需要(yao)進(jin)行燃(ran)燒,能(neng)量(liang)轉(zhuan)換(huan)率可達60%~80%,而且汙(wu)染少、噪(zao)音小,裝(zhuang)置(zhi)可大(da)可小,非(fei)常(chang)靈(ling)活。
汽(qi)車應用(yong)
氫燃(ran)料電(dian)池(chi)車的(de)工(gong)作(zuo)原(yuan)理是:將(jiang)氫氣(qi)送到燃(ran)料電(dian)池(chi)的陽(yang)極(ji)板(負極),經過(guo)催化(hua)劑(ji)(鉑(bo))的(de)作(zuo)用,氫(qing)原(yuan)子中的壹個電(dian)子被分(fen)離出(chu)來(lai),失去電(dian)子的氫離子(質(zhi)子)穿(chuan)過(guo)質(zhi)子(zi)交(jiao)換(huan)膜(mo),到達燃(ran)料電(dian)池(chi)陰極(ji)板(正(zheng)極(ji)),而(er)電(dian)子是不(bu)能(neng)通(tong)過(guo)質(zhi)子(zi)交(jiao)換(huan)膜(mo)的,這(zhe)個(ge)電(dian)子,只能(neng)經外(wai)部(bu)電路(lu),到(dao)達燃(ran)料電(dian)池(chi)陰極(ji)板,從而在(zai)外(wai)電(dian)路(lu)中(zhong)產生電(dian)流(liu)。質子(zi)到(dao)達陰極(ji)板後,與氧(yang)原(yuan)子和氫離子重(zhong)新(xin)結合為水(shui)。由(you)於(yu)供(gong)應給(gei)陰極(ji)板的氧(yang),可以(yi)從(cong)空(kong)氣(qi)中獲得,因此只要不(bu)斷地(di)給(gei)陽極(ji)板供(gong)應氫(qing),給(gei)陰極(ji)板供(gong)應空(kong)氣(qi),並(bing)及時(shi)把(ba)水(shui)(蒸(zheng)氣(qi))帶走,就可以(yi)不(bu)斷地(di)提(ti)供(gong)電能(neng)。燃(ran)料電(dian)池(chi)發(fa)出(chu)的(de)電,經逆(ni)變(bian)器(qi)、控(kong)制(zhi)器(qi)等裝(zhuang)置(zhi),給(gei)電動機(ji)供(gong)電,再(zai)經傳(chuan)動系(xi)統(tong)、驅動橋等帶動車(che)輪(lun)轉(zhuan)動,就可使(shi)車輛(liang)在(zai)路(lu)上行(xing)駛(shi)。與傳(chuan)統(tong)汽(qi)車相(xiang)比(bi),燃(ran)料電(dian)池(chi)車能(neng)量(liang)轉(zhuan)化(hua)效率高(gao)達60~80%,為內(nei)燃(ran)機(ji)的(de)2~3倍(bei)。燃(ran)料電(dian)池(chi)的燃(ran)料是氫(qing)和氧(yang),生(sheng)成物是清(qing)潔的水(shui),它(ta)本身工(gong)作(zuo)不(bu)產生(sheng)壹氧(yang)化(hua)碳(tan)和二氧(yang)化(hua)碳(tan),也(ye)沒(mei)有硫和微粒排(pai)出(chu)。因此,氫燃(ran)料電(dian)池(chi)汽(qi)車是真(zhen)正(zheng)意義上的(de)*、*的車(che),氫(qing)燃(ran)料是環保(bao)型的(de)汽(qi)車能(neng)源(yuan)!