燃料電池（FuelCell）.pptVIP

實習期末報告燃料電池探討 班級：車輛三乙 指導老師：吳宗霖 姓名：林哲賢 學號前言 目前石油產量與存量日益減少，因應對石油的依賴必須尋找替代能源，世界各大汽車製造廠更是積極開發設計，以替代能源為動力減少車輛對石油能源的依賴。 汽車為我們最常使用的交通工具，燃料電池將是各大汽車製造廠，裝在汽車上取代傳統的汽油或柴油車輛。 燃料電池簡介 燃料電池是一種把化學能直接轉換成電能的裝置，能量轉換效率可以達到 80％ 以上，是一般內燃機的 2 ~ 3 倍。 燃料通常是氫氣、甲醇、乙醇、天然氣或其他的碳氫化合物，氧化劑則可以用空氣中的氧，而副產物是熱、純水或較少量的二氧化碳。 最近幾年，使用非氫燃料的燃料電池，也開始成為技術研究和商業生產的主要對象。 發展起源 1839年英國的William Grove發明了燃料電池。 Grove 提出氣體電池實驗，Grove的氣體電池基本構想是源自水的電解實驗，水電解過程是用電將水分解成氫氣與氧氣，反過來，Grove認為將氧氣與氫氣反應就有可能逆轉電解過程而產生電。 作用原理 燃料電池含有陰陽兩個電極，分別充滿電解液，而兩個電極間則為具有滲透性的薄膜所構成。 氫氣由燃料電池的陽極進入，氧氣（或空氣）則由陰極進入燃料電池。 經由催化劑的作用，使得陽極的氫原子分解成兩個氫質子（proton）與兩個電子（electron），其中質子被氧『吸引』到薄膜的另一邊，電子則經由外電路形成電流後，到達陰極。在陰極催化劑之作用下，氫質子、氧及電子，發生反應形成水分子，因此水可說是燃料電池唯一的排放物。 何謂燃料電池？ 陽極：CH4 + 2H2O ? CO2 + 8H+ + 8e- 陰極：2O2 + 8H+ + 8e- ? 4H2O 甲烷 連接導線 利用電化學反應把氫與氧結合成水，將化學能轉換成電能，即水電解過程的逆向反應。 氫 電子 水 二氧化碳 氧 燃料電池的種類 1.磷酸型：其作動溫度150?220℃、反應物質是氫氣、發電效率40?45﹪。 2.液化碳酸鹽型：其作動溫度600?700℃、反應物質是氫氣和一氧化碳、發電效率45?60﹪。 3.固體電解質型：其作動溫度900?1000℃、反應物質是氫氣和一氧化碳、發電效率50?60﹪。 4.固體高分子型：其作動溫度60?100℃、反應物質是氫氣、發電效率60﹪。 燃料電池的產品 以大哥大用電池為例，目標是待機時間50~100天 ，只要數秒鐘即可完成燃料補充 以液氫為燃料，採用質子交換膜燃料電池來發電的第四代燃料電池新電動車NECAR4（newelectric car），在路上行駛的情形，它極速可達每小時140公里，加足一次燃料可行駛450公里，同時可搭乘五人。 燃料電池的優點 安全 乾淨 低污染 噪音非常低 只排水而不排廢氣 燃料成本低廉 高效率(使用時間長、壽命長) 燃料電池缺點 成本：使用鉑為催化劑，故成本較高 體積：需要儲氣儲水系統 重量：因為需要儲存系統所以較重 未來展望 目前尚需克服的是重量、體積、及成本的問題。 於不久的將來，將會有很多零污染的燃料電池電動車行駛於街上，取代現有的引擎車，解決都市的空氣污染問題；接著以氫氣為燃料的燃料電池發電廠及發電機將會逐漸取代現有的發電與輸配電系統，大樓或用戶可以運用燃料電池發電機自行發電，電線竿與電纜線將會成為過去式；同時氫氣的生產方式將會有重大的突破。 燃料電池的發展對地球環境的保護意義重大，可以大大減緩全球溫室效應。 但是要解決環境問題的最佳方法還是得靠大家珍惜資源...... 請隨手關燈 珍惜你我的地球 參考資料 .tw/PEM .tw/files/popsc/ .tw/computer/sub04/Battery_F uel.htm .tw/ .tw/e-learning/fuel-cell.htm 普化教學網 『電動汽車（EV）的發展趨勢—ZEV（Zero Emission Vehicle）的實現』 報告到此結束 謝謝大家