燃料电池技术及其应用和发展趋势.ppt

化工原理 绪论 燃料电池技术及应用 引言 各种燃料电池的技术 燃料电池的应用 时至今日，世界经济大体上仍然是化石燃料依赖型的，石油、煤和天然气占世界初级能源消费总量的８５％左右，剩下的部分主要是水电和核电，真正的可再生清洁能源如风能、太阳能等所占比例不到３％。世界能源需求仍在以１．５％～２％的年率增长，而地质学家预测说，石油和天然气价格将大幅度上升，再也不会回落。如果到时候还没有找到真正能够取代石油的新能源，必将出现大面积的经济恐慌，许多国家正为此不断付出政治和资金上的代价。例如美国对伊拉克的战争实际上是为了它的石油 ，导致萨达姆的下台。  21世纪随着电子产品小型化的进展，当前锂离子电池的能量密度，已经不能满足便携式笔记本电脑、移动电话、PDA等电子设备的要求了。 当移动电话增加接收地面数字电视功能，采用大型真彩显示屏时，其供电量可增加到现在的（通常为700mA·h）3～4倍，达2A·h以上。这一切都对微电子产品的供电系统提出了新的挑战。 所以新的能源体系————燃料电池应运而生！！！ 燃料电池的种类 磷酸燃料电池 （PAFC） 熔融碳酸盐燃料电池(MCFC) 质子交换膜燃料电池（PEMFC） 固体氧化物燃料电池（SOFC） 燃料电池电子设备应用 质子交换膜燃料电池的一种---直接甲醇燃料电池 世界最小的甲醇燃料电池 燃料电池理燃料电池 这种燃料电池以甲醇为能量来源。 燃料电池电子设备 东芝近年来，在各种展会上都会展出其设计研发的笔记本燃料电池，新型燃料电池采用甲醇作为燃料，通过化学反映产生电能，与采用锂电池的东芝公司自己生产的笔记本电脑相比，50CC的甲醇可以连续使用5小时，超过锂电池两倍以上。 燃料电池的另一个好处时只需填充燃料，而不必像锂电池那样再次充燃料电池中的甲醇依靠含二氧化碳的氧气的化学反映产生电能，排出物就是水，属于无公害能源。东芝的燃料电池采用甲醇与氧气直接产生化学反映的“直接反映甲醇”。 东芝展示的燃料电池供电的笔记本样机 燃料电池电子设备 日立终于在近期开发出如AA电池一般大小的燃料电池内藏50立方厘米的甲醇，能让普通的PDA产品坚持使用6-8个小时。而据说日立正在开发能让甲醇浓缩的技术，到时候电池将会有更长的使用时间。 燃料电池在汽车上 应用 美国总统布什曾在加利福尼亚州首府发表讲话，呼吁国人改变习惯，尽快从传统的汽车转换到更清洁的氢能源汽车。布什在当天在参观“加州燃料电池伙伴计划”时他说，如今原油价格飞涨，迫使消费者为汽油付出高价，损害了美国经济竞争力，加重了环境污染，也使美国更严重地依赖外国石油资源供应，因此美国必须改变“对石油上瘾”的现状。从２００３年开始，美国政府拨款十几亿美元资助氢燃料电池的研究。 本田的氢动力车FCX 燃料电池在汽车上应用 上海神力科技有限公司120KW第三代燃料电池大巴发动机和车 上海神力科技有限公司承担了国家863计划“燃料电池发动机”项目 神力公司燃料电池车 神力公司燃料电池发动机所采用的技术路线，不同于国际知名的大公司如加拿大巴拉德公司(Ballard Power Systems)、美国通用汽车公司(GM)等的高压运行技术，自主开发了常压运行的燃料电池技术，系统更为简单，安全性、可靠性高，且拥有自主知识产权，已申请中国、美国专利102项。 120KW第三代燃料电池大巴发动机 自2002年起，神力公司为清华大学的燃料电池大巴研制了三代(第一代50kw，第二代60kw，第三代100kw)发动机。 净输出功率 100KW 最大稳定输出功率 120KW 峰值输出功率 150KW 电压★ 300-480V(可以根据用户要求调整) 电流★ 0-400A 能量转化效率 45%-52% 燃料 存储方式 高压铝内胆、碳纤维缠绕环氧树脂浸渍的储氢罐 燃料类型 气态氢 操作环境温度 0-50℃ 相对湿度 0-95% 工作温度 60-80℃ 工作压力 常压 物理特性长宽高 1040mm×680mm×690mm*2 重量 560kg(不包括驱动电机) 噪声 76dB 五邑大学化学与环境工程系 五邑大学化学与环境工程系 燃料电池技术及应用 引言 什么是燃料电池？？？ 是一种将燃料的化学能通过电极反应直接转换成电能的装置。电池工作时需要连续地供给活物质，和其它普通化学电池不一样。和目前所使用的锂离子电池相比，重量只相当于原有锂离子电池一半的燃料电池就可以提供约4倍的电池能量。目前燃料电池技术可以说是各国研究的重点。 质子交换膜燃料电池（PEMFC） 质子交换膜燃料电池 (PEMFC，也叫固