燃料電池發(fā)展前景及其應(yīng)用-預(yù)覽頁
【正文】 30%硼氫化鈉水溶液與催化劑接觸，可產(chǎn)生氫氣和硼酸鈉副產(chǎn)物。 日本馬自達(dá)公司也推出“ DEM10FCEV” 燃料電池汽車，以氫為燃料，在車廂后部載有 8 個(gè)可容納 （ 0℃， ）的氫吸附合金容器，每個(gè)容器外形尺寸為 540mm 70mm 110mm。 BP 公司作為全球氫燃料示范項(xiàng)目主要參與者，在中國的首座加氫站于 2020年投入運(yùn)行。目前， BP 在全球每天約生產(chǎn) 5000 噸氫，其中包 括 1300 噸高純度氫。同濟(jì)大學(xué)與殼牌將在上海國際汽車城建造這座新的加氫站，由雙方共同進(jìn)行設(shè)計(jì)、建造。 2020 年，上海將有 10 輛使用燃料電池的汽車投入運(yùn)營，并計(jì)劃于 2020 年增加到 1000 輛，其中包括全球環(huán)境基金通過聯(lián)合國開發(fā)計(jì)劃署資助的使用燃料電池的公交車。但是，在燃料電池的陽極直接氧化甲烷還很困難。日本東京技術(shù)研究院開發(fā)了可使甲烷完全分解而無 CO2副產(chǎn)品的工藝技術(shù)，該工藝在 500℃以下及低于 壓力下進(jìn)行。它可安置在燃料電池車輛上為燃料電池提供氫氣。在轉(zhuǎn)化器中，如氫轉(zhuǎn)化成氨，它會(huì)與酸反應(yīng)，縮短燃料電池組合塊壽命。天然氣的含氮量從 %減小到6%即可滿足用戶要求。甲醇轉(zhuǎn)化制氫所用的催化劑為巴斯夫公司提供的氧化銅催化劑和其他金屬氧化物催化劑。這種燃料電池動(dòng)力汽車在美國已完成了 3000 英里行車試驗(yàn)。在穿越美國的行車試驗(yàn)中，汽車每 300 英里用克萊斯勒分配器配給的甲醇補(bǔ)加一次燃料。該站設(shè)計(jì)采用了包括瑞典Identic 公司開發(fā)的加注新技術(shù)，系統(tǒng)包括防虹吸設(shè)施和汽車與燃料噴嘴之間的固定閉鎖器。甲醇燃料電池聯(lián)盟是包括 CaFCP 成員： Methanex、戴姆勒 克萊斯勒、BP 和 Ballard 動(dòng)力系統(tǒng)公司，與 Statoil 公司和巴斯夫公司組成的工 業(yè)集團(tuán)。這種燃料電池的工作時(shí)間，比筆記本電腦和其他電子設(shè)備中的常規(guī)電池要長 4 倍。杜邦公司第 4 代（ Gen IV）燃料電池技術(shù)是新一代 膜電極組合體（ MEA），可提高直接式甲醇燃料電池的性能。據(jù)悉，該燃料電池的使用壽命超過 4000 小時(shí)，比其競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手開發(fā)的產(chǎn)品壽命長8 倍。特別是它適用于便攜式多媒體播放、數(shù)字多媒體播音、電話和微型電腦等一些采用 USB 接口供電的裝置。據(jù)報(bào)道，與現(xiàn)有的電解膜比較，這種新電解膜可使甲醇滲透性減少 1／ 5 至一半，從而提高了燃料電池的發(fā)電 量?？蓸符惒捎闷鋵Ｓ械臍浠揭蚁╊悘椥泽w和納米膜技術(shù)，可在發(fā)電時(shí)限制甲醇透過量僅為傳統(tǒng)氟基電解膜的 40％，從而將最大輸出功率提高了 倍以上。其工作原理是直接將甲醇和水的混合物送至 DMFC 陽極，發(fā)生電催化氧化反應(yīng)生成 CO2，并釋放出電子和質(zhì)子，電子從陽極經(jīng)外電路轉(zhuǎn)移至陰極形成直流電。從長期看，燃料電池工業(yè)將為甲醇工業(yè)提供巨大的發(fā)展?jié)摿Α? 乙醇和水在一個(gè)汽車燃料用噴射器中混合后，藉銠 二氧化鈰氧化生成氫氣和二氧化碳， 該反應(yīng)是有吸引力的，因?yàn)闅錃饪蓮囊掖己退@取，潛在產(chǎn)率可望提高。在今后幾年內(nèi)，乙醇生產(chǎn)費(fèi)用可望下降，因?yàn)檎谥铝τ谥苯訌牡蛢r(jià)值生物質(zhì)而不是從谷物糖來生產(chǎn)。乙醇制氫燃料電池的初期應(yīng)用市場(chǎng)可望包括偏遠(yuǎn)地區(qū)用以替代電力。同時(shí)其能量利用效率較高，內(nèi)燃機(jī)效率為15%，汽油燃料電池可高達(dá) 22%~32%；排放 CO2 也較少，內(nèi)燃機(jī)排放 CO2 為220g/km，而汽油燃料電池為 110~140g/km。 2020 年 8 月，通用汽車公司首次推出第一臺(tái)汽油燃料電池推進(jìn)系統(tǒng)： Gen Ⅲ，該系統(tǒng)已裝配在 Chevrolet S10 貨運(yùn)卡車上。法規(guī)還要求減少燃料中芳烴含量。各種脫硫工藝可用于 FCC 之前、 FCC 之中或 FCC 之后去除硫。 另一問題是隨著成品汽油和柴油中允許含硫量的降低，而可用原油平均含硫量卻在增高，燃料電池要求使用更嚴(yán)格的清潔燃料，液體烴燃料含硫應(yīng)小于1PPb，才能避免毒害燃料加氫催化劑和燃料電池電極催化劑。它與使噻吩催化脫硫的方法不同，該工藝可在低溫和常壓下使硫選擇性地從金屬原子上脫除，而需要的不含硫的芳烴如烷基苯和萘則予以通過。 燃料電池用氫氣除了要低含 CO 外，也必須從低含硫的烴類物流制取，因?yàn)榱驎?huì)毒害現(xiàn)有燃料電池系統(tǒng)所用催化劑。在實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)中，進(jìn)料采用含硫?yàn)?60μ g/g 的汽油，含硫成份主要是噻吩，如苯并噻吩和其他硫化物，如硫醇、硫化物和二硫化物。脫硫反應(yīng)已連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)了 75 個(gè)小時(shí)。 三 . 我國研究開發(fā)進(jìn)展 我國 2 類堿性石棉膜型氫氧燃料電池系統(tǒng)通過了航天環(huán)境模擬試驗(yàn)。在 6 個(gè)多小時(shí)的的聯(lián)試過程中，氫源系 統(tǒng)及燃料電池系統(tǒng)的工況均正常穩(wěn)定，甲醇轉(zhuǎn)化氣中 CO 濃度為 3 105左右，氫氣含量達(dá)到 53%，燃料電池輸出功率始終維持在 5~ kw 之間。在示范運(yùn)行中，將系統(tǒng)采集和分析各種試驗(yàn)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證燃料電池公共汽車技術(shù)可行性，進(jìn)一步改進(jìn)設(shè)計(jì)，降低成本，最終推動(dòng)燃料電池公共汽車在中國產(chǎn)業(yè)化和推廣應(yīng)用。桑塔納 3000 型 39。在北京的國際氫能大會(huì)上露面。據(jù)介紹，第二代燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)與第一代系統(tǒng)相比更加靈巧和有力 —總重量減少到 320 千克，輕了 100 多千克，體積縮小 30％以上，功率則提升了20％～ 25％，預(yù)計(jì)最高時(shí)速為 118 公
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