燃料電池發(fā)展前景及其應(yīng)用-文庫吧資料
2024-09-12 15:52本頁面
【正文】 合樹脂的結(jié)合物。由于這些電子裝置對電力的要求增加，該公司打算進(jìn)一步開發(fā)能產(chǎn)生 5W－ 50W 電力的多種燃料電池，以拓寬其應(yīng)用范圍。一個(gè)容量約 200ml 的甲醇燃料 貯存器可供 25W 的微型電腦使用 10 個(gè)多小時(shí)，是世界上同類產(chǎn)品中電力輸出功率最大的系統(tǒng)。 LG 化學(xué)開發(fā)的是一種體積小的微型電池，電池的甲醇燃料容量小于 1 升，質(zhì)量小于 1 千克。 韓國 LG 化學(xué)公司成功開發(fā)出便攜式甲醇燃料電池， 2020 年投入規(guī)模生產(chǎn)。該 MEA 發(fā)電量比普通 MEA 提高 20%，工作時(shí)間增加一倍以上，所需催化劑大大減少。在此之前，電池組依賴于空氣和燃料的完全分離。而且，該燃料電池可以用甲醇進(jìn)行即時(shí)充電。其已生產(chǎn)出直接甲醇燃料電池的樣機(jī)，其大小為目前用于便攜式電子設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)電池的 1/10，成本為 1/5。 杜邦和英國的 CMR 燃料電池公司分別開發(fā)高性能直接式甲醇燃料電池技術(shù)。加注站由甲醇燃料電池聯(lián)盟設(shè)計(jì)和建設(shè)。甲醇貯存在 2020 加侖的雙壁罐內(nèi)。該站由加州燃料電池聯(lián)合體（ CaFCP）運(yùn)作。甲醇由 Methanex 公司提供。汽車主體為 MercedesBenz A級類型。 NECAR 5 汽車于2020 年 5 月 20 日離開舊金山，穿越了內(nèi)華達(dá)山脈和落磯山脈進(jìn)入華盛頓，這一驗(yàn)證性行車是燃料電池動(dòng)力汽車第一次經(jīng)過各種地帶的長距離行車，包括長時(shí)間的高溫和氣溫超過 32℃的工作環(huán)境。 戴姆勒 克萊斯勒公司推出的 NECAR 5 汽車堪稱是燃料電池技術(shù)的里程碑。在甲醇和水混合進(jìn)入轉(zhuǎn)化器后，高活性的催化劑可使甲醇轉(zhuǎn)化產(chǎn)生大量氫氣，工作 溫度為 200~350℃。甲醇是一種理想的液體貯氫介質(zhì)，在常溫下為液體，可像汽油或柴油燃料一樣運(yùn)輸、貯存和處理。 該公司擬建的大規(guī)模系統(tǒng)可將粗天然氣的含氮量減小到任意的管輸規(guī)格。更換燃料電池的費(fèi)用為 2500 美元 /kw，而降氮費(fèi)用小于 600 美元 /kw。脫氮系統(tǒng)采用空心纖維膜，在由微孔聚丙烯支撐的結(jié)構(gòu)上涂覆 m厚聚硅烷，形成氣體分離阻檔層阻止 N2，第一套工業(yè)化裝置處理的氣體己供應(yīng)給 Omaha 公司的四臺(tái) 200kw 燃料電池組運(yùn)行。該系統(tǒng)將天然氣預(yù)處理后送入催化轉(zhuǎn)化器產(chǎn)生氫氣供磷酸燃料電池使用。它不產(chǎn)生 CO2，與常規(guī)的甲烷轉(zhuǎn)化技術(shù)相比具有經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)點(diǎn)。這樣，在 300℃左右，用蒸汽可使金屬重新氧化得到大量純氫。甲烷在氧化硅載體的鎳催化劑上分解為氫氣和碳，碳形成細(xì)粉末可回收。 利用蒸汽轉(zhuǎn)化在約 500℃下由甲烷生產(chǎn)氫氣時(shí)，由于熱動(dòng)力學(xué)平衡限制，甲烷只能分解 40%左右，若將溫度提高到 1000℃以 上，分解可提高到近 100%，但產(chǎn)生大量 CO2 副產(chǎn)品。在固體氧化物燃料電池中，如工作溫度超過 800℃，會(huì)發(fā)生碳質(zhì)沉積物污染電極問題，如溫度低于 800℃，則會(huì)降低功率密度。 2. 甲烷燃料電池 使用甲烷（天然氣） 作為燃料電池的燃料可避免貯氫和補(bǔ)充氫燃料的后勤問題。面對全球石油資源日益緊張的形勢，建立首座固定加氫站對于上海實(shí)現(xiàn)氫能利用的長遠(yuǎn)目標(biāo)是重要的一步。這座加氫站將于 2020年底建成，是國家科 技部發(fā)展電動(dòng)車的國家級項(xiàng)目的一部分。維護(hù)和運(yùn)營。 上海同濟(jì)大學(xué)、殼牌氫能公司和殼牌（中國）有限公司三方已簽署協(xié)議，共同建造上海首座固定加氫站，為使用燃料電池的汽車提供加氫服務(wù)。未來在華落地的加氫站將是在氫能民用化、商業(yè)化方面的一種嘗試。這兩地將各采購 6 輛氫燃料電池公共汽車進(jìn)行運(yùn)行，目標(biāo)是使 12輛車運(yùn)行里程達(dá)到 160萬公里。 BP 與中國簽署合作協(xié)議，參與了中國的氫燃料汽車示范項(xiàng)目。 殼牌氫氣公司與美國能源轉(zhuǎn)換設(shè)備公司成立貯氫系統(tǒng)合資企業(yè)，開發(fā)固體氫化物貯氫技術(shù)并實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，車載貯氫罐提供氫燃料的燃料電池汽車巳推向市場。最高時(shí)速可達(dá) 140km，燃料電池最大輸出功率為 50kw。該車最高時(shí)速可達(dá) 150km，續(xù)馳能力在 300km以上，燃料電池輸出功率高達(dá) 90kw。其 貯氫密度也可與液氫密度相比擬，30%的溶液中氫密度為 63g/l。 能源轉(zhuǎn)換設(shè)備公司開發(fā)了基于氧化鎂固體的貯氫系統(tǒng)，該系統(tǒng)可在約 300℃下釋放出氫氣，這種材料的氫密度為 103g/l，而液氫密度為 71g/l，利用這種貯氫罐可使燃料電池汽車行駛 482km。該燃料電池系統(tǒng)己開始進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。另外，意大利 Uhdenora 公司和美國 Nuvera 燃料電池公司開發(fā)的模塊式燃料電池系統(tǒng)，也可望使用氯堿裝置過剩的氫 氣發(fā)電。該 PEM（質(zhì)子交換膜）型燃料電池設(shè)計(jì)的連續(xù)工作時(shí)間為 40000 小時(shí)（不用維修），汽車應(yīng)用為 3000 小時(shí)。 荷蘭 NedStack 公司建造 200Kwe（峰值）燃料電池發(fā)電模塊，用以與阿克蘇諾貝爾堿化學(xué)品公司（鹿特丹）氯堿裝置生產(chǎn)相鏈結(jié)，燃料電池耗用電解槽副產(chǎn)的氫氣，并 產(chǎn)生電力供電解裝置使用，該設(shè)施定于 2020 年 10 月投用。成為迄今最大的商業(yè)化燃料電池應(yīng)用設(shè)施。 陶氏化學(xué)公司 與通用汽車公司（ GM）合作，在美國得州自由港石油化工企業(yè)建設(shè)了大型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)，生產(chǎn) 1MW 電力，該燃料電池項(xiàng)目最終可供應(yīng)35MW 電力，占陶氏化學(xué)公司該生產(chǎn)地所需電力的
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