燃料电池及其发展前景论文㊣精品文档值得下载

燃料电池中国，彭澎燃料电池技术及其在潜艇动力方面的应用前景船电技术，定功率下运行。

燃料电池发电厂可设在用户附近，这样也可以减少传输费用和传输损失。

燃料电池的另特点是在其发电的同时可以产生热水和蒸汽。

其电热输出比约为，而汽轮机为。

这表明在相同电负荷下，燃料电池的热载为燃烧发电机的倍。

可靠性与燃烧涡轮机循环系统或内燃机相比，燃料电池的转动部件很少因而系统更加安全可靠。

燃料电池很少发生过像燃烧涡轮机或内燃机因转动部件失灵而发生的恶性事故。

燃料电池系统唯可能发生的事故就是效率低下。

良好的环境效益普通火力发电厂排放的废弃物有颗粒物粉尘硫氧化物氮氧化物碳氢化合物以及废水废渣等。

燃料电池发电厂排放的气体污染物仅为最严格的环境标准的十分之，温室气体的排放量也远小于火力发电厂。

燃料电池中燃料的电化学反应的副产物是水，其量极少，与大型蒸汽轮机发电厂所用的冷却水量相比，明显少得多。

良好的操作性能燃料电池具有其它技术无可比拟的优良的操作性能，这也节省了运行费用。

燃料电池发电厂的电力控制系统可以分别独立地控制有效电力和无效电力。

控制了发电参数，就可以使线电压及频率的输送损失最小化，并减少储备电量及电容变压器等辅助设备的数量。

通常，电厂增加发电容量时，变电所的设备必须升级，否则会使整个电力系统的安全稳定性降低。

而燃料电池发电厂则不必将变电所设备升级，必要时可将燃料电池组拆分使用。

燃料电池还可以轻易地校正由频率引起的各种偏差。

这特点提高了系统的稳定性。

燃料电池系统具有良好的部分载荷性能，可对输出负荷快速响应。

灵活性灵活性是指发电厂计划与容量调节的灵活性。

这对电力公司及用户来说是最关键的因素及经济效益所在。

燃料电池发电厂可在年内建成投产，其效率与其规模无关，可根据用户需求量而增加发电容量。

固体氧化物燃料电池固体氧化物燃料电池的概述固体氧化物燃料电池，简称属于第三代燃料电池，是种在中高温下直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能高效环境友好地转化成电能的全固态化学发电装置。

被普遍认为是在未来会与质子交换膜燃料电池样得到广泛普及应用的种燃料电池。

它始于世纪年代，但是在年代以后其研究才得到蓬勃发展。

的工作原理固体氧化物燃料电池单体主要组成部分由电解质阳极或燃料极，阴极或空气极，和连接体或双极板组成。

固体氧化物燃料电池的工作原理与其它燃料电池相同，在原理上相当于水电解的逆装置。

其单电池由阳极阴极和固体氧化物电解质组成，阳极为燃料发生氧化的场所，阴极为氧化剂还原的场所，两极都含有加速电极电化学反应的催化剂。

工作时相当于台直流电源，其阳极即电源负极，阴极为电源正极。

的优点与第代燃料电池磷酸型燃料电池，简称第二代燃料电池熔融碳酸盐燃料电池，简称相比它有如下优点较高的电流密度和功率密度阳阴极极化可忽略，彼此损失集中在电解质内阻降可直接使用氢气烃类甲烷甲醇等作燃料，而不必使用贵金属作催化剂避免了中低温燃料电池的酸碱电解质或熔盐电解质的腐蚀及封接问题能提供高质余热，实现热电联产，燃料利用率高，能量利用率高达左右，是种清洁高效的能源系统广泛采用陶瓷材料作电解质阴极和阳极，具有全固态结构陶瓷电解质要求中高温运行，加快了电池的反应进行，还可以实现多种碳氢燃料气体的内部还原，简化了设备。

固体氧化物燃料电池是种新型发电装置，其高效率无污染全固态结构和对多种燃料气体的广泛适应性等，是其广泛应用的基础。

在配电市场方面的潜力公司根据对市场的分析，决定采取必要的措施加快技术进入市场的步伐。

在年提供第批产品，进入商业性生产前的试验阶段，装置容量从目前的扩大到。

北美和欧洲被认为是燃料电池技术最有希望的市场。

公司和西门子公司对功率范围为的市场进行了调查，结果表明年燃料电池的市场容量为每年。

北美和欧洲几乎各占。

考虑到北美洲用户的结构和他们的需求，在北美洲各类小型发电机组的总容量在年业化的关键问题是制作成本太高。

和是近期最有希望商业化的两种电池。

如影响制作成本的主要集中在电极电解质膜电极板等三方面。

如何有效地降低铂的用量开发廉价的新型催化剂是燃料电池开发研究中的个重要方向。

我国中科院应用化学研究所和清华大学在这方面正在进行大量的研究工作。

在燃料电池所用燃料的选取车载储存安全等方面也有许多工作要做。

现在较多的是以纯氢作为燃料，由于氢气的高危险性，如何方便有效地车载储存灌充还存在许多障碍。

稀土材料吸氢技术已较为成熟，我国稀土资源较为丰富，在此方面应有较好的发展潜力。

利用碳纳米材料储氢效率更高，但目前仍停留在实验阶段。

另外，需要建立新的灌充网络，巨大的基建投入也制约了它的应用。

间接甲醇燃料电池由于克服直接用纯氢作燃料所带来的许多问题，使其更可能成为未来燃料电池电动车的首选电源，特别是像我国这样经济基础相对较弱的发展中国家，应把的研制开发提升到个应有的高度。

随着燃料电池关键技术的不断得以解决，各种燃料电池的应用，特别是电动车必将在不久的将来，步入人们的日常生活。

结语燃料电池作为新代的发电技术，以特有的高效率和环保性引起了全世界的关注，其在军事上的应用也引起了各国军事部门重视，美国已确定燃料电池为经济繁荣和国家安全至关重要的项必须发展的技术之。

燃料电池也广泛应用于潜艇军舰等领域，其在国防现代化和经济发展中将会起着重要的作用。

燃料电池车商业化的主要困难在于续航能力。

为了使燃料电池车和普通内燃机汽车样在实际使用中达到公里以上的续航里程加次燃料可以持续行驶的里程，就必须大幅提高燃料箱的贮氢能力。

目前业界正在尝试将储氢罐的压力由提高至，以及在高压罐内部使用贮氢合金的方法，但这样却无法避免燃料箱体积和重量增大的问题。

尽管燃料电池组的小型化与长寿命化正在稳步提高，但贮氢箱的性能改善却难以取得进展。

燃料电池组在低温下的起动性，以及在高温环境下如何确保输出功率的问题等都是目前仍然存在的技术难题。

在现在的技术水平下，燃料电池车的可靠性已经不成为量产的障碍。

主要的障碍并不是燃料电池本身，而是氢气。

生产和输送氢气既昂贵，又存在安全性问题。

些建立试验性加氢站的计划已经在好几个地方激起了公众抗议，因为居民们担心会发生爆炸，目前这些令人担忧的问题正在通过技术人员的努力逐步得到解决。

致谢在几个月的毕业设计期间，直得到指导老师的悉心指导和关怀。

特别是在课题的设计过程中，对论文的技术问题及格式排版方面，老师都花费了大量的心血，付出了大量的劳动，并直给予我无微不至的指导与多方面的帮助，使我的知识能力等各方面都有了很大的进步，在此，谨向导师表示最衷心的感谢，在课题进行期间，学院为我们提供了良好的学习和设计环境。

在课题的研究和进展中，同组成员也给予了我很大的帮助，这里我也并表示感谢，由于时间和知识水平所限，论文中还可能会有许多纰漏或之处，恳请各位老师和同学批评指正。

参考文献中国电工技术学会电工高新技术丛书第分册机械工业出版社杨英慧现代材料动态朱明善，刘颖，史琳工程热力学题型分析第二版清华大学出版社彭茂公燃料电池开发和利用的必要性能源研究与信息钱伯章燃料电池的发展现状与展望节能，胡骅，宋慧电动车北京北京人民交通出版社，杨英慧译直接甲醇燃料电池能效更高现代材料动态程继贵，李海滨，彭冉冉等阳极支撑新型燃料电池多层陶瓷膜的制备研究中国科学技术大学学报维普资讯网，中文期刊名词文库燃料电池，胡信国，阎志刚，章宁琳等国外电动车电池的发展近况电池孟光耀陶瓷膜燃料电池研究进展与展望中国科学技术大学学报杨遇春燃料电池及其相关材料新进展稀有金属衣宝廉燃料电池高效环境友好的发电方式北京化学工业出版社，泽全，曹欣玉，周俊虎，等质子交换膜燃料电池及其在电动车上应用的现状能源工程王信禧，孟黎清燃料电池的历史与现状可能达到每年约，其中可能是燃料电池发电装置。

在各种类型的燃料电池中，的市场份额约占，到年在北美洲的全年销售额将达到亿美元。

在竞争日益激烈的配电市场中的另个获胜者是微型燃气轮机，主要是作为备用电源或辅助电源。

由于和微型燃气轮机的特性适于不同的应用场所，效率高但投资成本也高，而微型燃气轮机成本低但效率也低，因而这种技术不会产生市场上竞争。

而往复式发动机会逐渐失去其在市场中的份额。

欧洲电网要比北美洲电网强大得多，欧洲电网强化了集中的大型发电厂的作用。

因此在北美洲经常出现的分散式电热设备和动力装置的供电质量和供电可靠性问题在欧洲是不突出的。

但另方面，在欧洲对能量储存更为敏感。

此外，些国家政府将颁布新的规程和法律及新的能源价格，预计欧洲各国之间市场份额会有重大差异。

在有些情况下这个过程会给用于配电装置起到定的促进作用。

此外，欧洲的自由化近程落后于北美洲。

因此，市场预测结果会有很大程度的不确定性。

技术应用的扩展使用天然气作为燃料的是车载式装置，其扩展应用可有以下几种形式家庭应用新代燃料电池将是扁平管型的，其功率密度是目前所用圆柱型燃料电池技术的倍，因而将制造出的燃料电池装置。