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熔融碳酸盐燃料电池 以熔融的碳酸盐( Li2CO3,，K2CO3 ，Na2CO3)为电解质，CO3-2为导电离子，工作温度为650℃左右。 在燃料极氢气与CO3-2反应生成CO2和水并放出电子，在氧气极又消耗CO2和O2生成碳酸盐。总反应消耗的仍然是氢气和氧气，CO2只是在两极之间循环，发电效率45～60%。 MCFC也是目前研究的一个热点，美国、日本和欧盟都投入较大的力量开发实用型的电池堆，单堆功率已达到200kW左右。这种堆的特点是可以利用电池的高温对氢燃料进行重整，避免对氢的依赖，也不需铂作催化剂,缺点是性能衰减快，腐蚀严重。 高温氧化物燃料电池 利用高温氧化物（ZrO2+Y2O3）作为电解质，这种氧化物在900～1000℃时能够传导O2-，发电效率可达45～65%，不需要铂作催化剂，也可以使用多种燃料，产生的高温气体可以进行常规发电，是一种有前途的燃料电池，但需要解决材料的耐高温问题。 燃料电池系统 燃料电池发电系统包括燃料供应系统，氧化剂系统，发电系统，水管理系统，热管理系统和控制系统。 燃料供应系统 向发电系统提供燃料如：氢气、天然气、甲醇等，除直接提供氢气和甲醇外，其它的燃料系统还应包括重整制氢装置。 氧化剂系统 向发电系统提供纯氧或空气。 发电系统 电池本体，是一个电化学装置，将燃料和氧化剂中的化学能直接转化成电能。 水管理系统 一方面及时带走反应生成的水，另一方面对质子交换膜进行湿润。 热管理系统 在电池运转过程中，由于电池内阻的存在，不可避免地会产生大量的热，通常产热数量与发电量相当，必须有可靠的冷却系统将热量及时带走，并保持稳定的反应温度。 电力系统 将直流电变成适合用户的电能。 控制系统 及时监测和调节燃料电池的工况，进行远距离数据传输。 安全系统 由气体探测器、数据处理系统及灭火设备组成。 家庭燃料电池 燃料电池应用在家庭中的优势在于其清洁、可靠，避免了输电损失。使用燃料电池的成本比购买电源便宜20%--30%。推广的困难在于造价，目前还没有制造商能够把5kW的燃料电池压到3万美元以下。 预计若价格在1000美元/kW时，就会对消费者产生吸引力，2050年传统电力公司将消失。 功率为几瓦的称为微型燃料电池。可以是直接甲醇燃料电池，也可以是改型的质子交换膜电池。 应用微型燃料电池的目的在于解决目前的电池技术跟不上计算机移动计算中的能耗。 加氢站 为了环境的清洁一定要发展燃料电池汽车，这是汽车界的共识，但何时实现，意见不一。日本丰田分析人士认为还需要20年，美国通用认为，再过10年，燃料电池车将与汽油车具有同样的价格，20年后将有100万辆的生产能力并盈利。因此氢气加注设施的开发和研制已是刻不容缓的战略性课题。 加氢站 国内还是空白，美国、欧盟和日本已有几十座加氢站。第一座加氢站1999年建于德国的慕尼黑国际机场。目前加氢站的燃料种类以压缩氢气为主，德国一些加氢站采用液氢。 氢的来源包括气体输送和站内制氢。 站内制氢包括天然气重整制氢和电解水制氢，以电解水制氢为主。 天然气制氢的成本为4400美元/吨，电解水制氢的成本为12120美元/吨。 由于电解水制氢的氢气质量高，所以得到了广泛的采用。 氢的安全 氢是一种高能燃料，任何燃料都具有能量，都隐藏着着火和爆炸的危险。但与其他燃料相比，氢气是一种安全性比较高的气体。主要原因是氢气的密度很小，在大气中很容易快速扩散逃逸，不像其他燃料挥发后滞留在空气中不易疏散。另外氢气的火焰几乎是无色的，因而辐射率很低，不易导致火焰扩散。 历史上最著名的氢气事故当属1937年5月6日的兴登堡飞艇大火灾。本来该飞艇是用氦气做升降工质的，已经完成从欧洲到美国的10次飞行，由于德国人当时无法从美国得到大量的氦，所以不得不改用氢气做工质，改用氢后的首次飞行就出事。在降落放氢时产生静电导致火灾，造成35人死亡。多年后分析原因，发现火是由于气带用易燃化合物处理过，导电性差，容易产生静电，且极易着火，当时并未观察到氢燃烧。 另外一起事故是1996年1月28日挑战者号航天飞机起飞时爆炸，是由于助推火箭上的密封圈失效，引起火苗破坏了主燃料箱供应管路，引起泄露和着火，同时使其他燃料箱中的燃料着火，最终导致事故发生。 高压氢气的危险主要表现在出现泄露时在泄露处由于摩擦容易产生静电，使氢气流带电，其值可以达到1000—12000伏，静电积累到一定程度就会放电，产生火花，因此要控制静电的大小。一般静电大小与流速有关，或马赫数有关，NASA的经验表明，当马赫数小于0.2时不会发生事故，因此氢气瓶和排氢管道应有良好的接地设施。另外将氢气瓶放在通风良好的环境中安全是有保证的。 氢气-空气混合物