中国燃料电池的发展_毕道治
电动汽车动力电池的发展综述
电动汽车动力电池的发展综述专业：自动化摘要：在全球性资源紧缺与环境恶化的背景下，电动汽车由于其能源清洁、无污染排放等优势从概念走向产业蓬勃发展起来，作为电动汽车核心环节的动力电池也迎来了较好的发展机遇。
随着低成本、高能量密度、高功率密度的动力电池和低成本、质量轻、体积小的燃料电池商品化的实现，电动汽车必将成为21世纪的主流交通工具，但电动汽车动力电池目前还存在价格较高、续驶里程较短、动力性能较差等问题，而这些问题都是和电源技术密切相关的，电动汽车实用化的难点仍然在于电源技术，特别是电池（化学电源）技术。
因此，动力电池的发展是机遇与挑战并存，但发展前景还是可观的。
关键词：动力电池，新能源，环保，高效，需求，完善，感想正文：一、动力电池基本介绍动力电池即为工具提供动力来源的电源，多指为电动汽车、电动列车、电动自行车、高尔夫球车提供动力的蓄电池。
其主要区别于用于汽车发动机起动的起动电池。
其结构包括电池盖、正极（活性物质为氧化钴锂）、隔膜（一种特殊的复合膜）、负极（活性物质为碳）、有机电解液和电池壳。
它的特点有高能量和高功率；高能量密度；高倍率部分荷电状态下循环使用；工作温度范围宽（一30 一65℃）；使用寿命长，要求5—10年，安全可靠等。
目前大量使用前习惯于将用于电动汽车的电池称为“动力电池”，因为电池厂家生产的同一类型的电池也不仅仅用于电动汽车，其他如电动自行车、备用电源、储能电站等均在采用这样的电池，也把其称为动力电池。
在GB/T 19596-2004①中动力蓄电池的定义为：为电动汽车动力系提供能量的蓄电池。
GB/T 18384.1-2001②中的定义为：能够给动力电路提供能量的所有电气相连的蓄电池包的总称。
动力电池的分类很多，包括铅酸蓄电池、镍镉蓄电池、镍氢蓄电池、铁镍蓄电池钠氯化镍蓄电池、银锌蓄电池、钠硫蓄电池、锂蓄电池、空气蓄电池（锌空气蓄电池、铝空气电池）、燃料蓄电池、太阳能蓄电池、超容量电容器、钠硫电池。
我国燃料电池发展现状
我国燃料电池发展现状近年来，我国燃料电池技术取得了长足的发展，成为国内新能源领域的重要组成部分。
燃料电池作为一种清洁高效的能源转换设备，具有低污染、高效率、可持续等特点，被广泛应用于交通运输、能源供应和环境保护等领域。
本文将从燃料电池的原理、应用领域和发展前景三个方面进行阐述。
燃料电池是一种利用化学反应将燃料的化学能转化为电能的装置。
其基本原理是通过氢气与氧气的反应产生电能和水。
相比传统燃烧方式，燃料电池具有更高的能量利用率和更低的排放。
目前，我国主要研究和应用的燃料电池类型包括质子交换膜燃料电池（PEMFC）、固体氧化物燃料电池（SOFC）和碱性燃料电池（AFC）等。
在交通运输领域，燃料电池汽车成为了新的热点。
燃料电池汽车具有零排放、长续航里程和快速加氢等优势，被认为是传统燃油汽车的理想替代品。
目前，我国已经建立了包括氢燃料电池汽车在内的新能源汽车产业体系，并在一些城市进行了示范运营，推动了我国燃料电池汽车的发展。
在能源供应领域，燃料电池也发挥了重要作用。
燃料电池可通过与天然气、生物质等能源的结合，实现清洁高效的能源转换。
我国已经建立了一批燃料电池发电站，将燃料电池技术应用于电力供应领域，为我国能源结构的优化提供了新的途径。
燃料电池在环境保护领域也有着广泛的应用前景。
燃料电池可以将废水中的有机物直接转化为电能，实现废水的同时处理和能源回收。
这种技术不仅可以解决环境问题，还可以减少能源的浪费，具有重要的社会和经济意义。
尽管我国燃料电池技术取得了长足的发展，但仍面临一些挑战。
首先，燃料电池的成本较高，限制了其大规模商业化应用。
其次，燃料电池的储氢和加氢技术仍需进一步完善。
此外，燃料电池的安全性和稳定性也是需要解决的问题。
面对这些挑战，我国正在加大燃料电池技术研发和产业化的力度。
政府出台了一系列支持政策，鼓励企业加大燃料电池技术研究和开发投入。
同时，加强国际合作，引进和消化吸收国外先进技术，提高我国燃料电池技术水平。
燃料电池技术的发展现状与前景
燃料电池技术的发展现状与前景燃料电池是一种能够将氢气、甲醇等可再生燃料转化成电能的技术。
与传统的化石燃料相比，燃料电池具有能量利用率高、环境友好等优势，被认为是未来能源的重要发展方向之一。
本文将探讨燃料电池技术的发展现状与前景。
一、燃料电池技术的发展历程燃料电池作为一种新型能源技术，其研究始于19世纪末。
20世纪60年代，美国NASA将燃料电池投入太空航行，这是燃料电池应用的一次重要尝试。
之后，燃料电池得到了广泛的关注和研究，各国纷纷投入大量的资金和人力进行研发，燃料电池也得到了不断的升级和改进。
二、燃料电池技术的现状目前，燃料电池技术已经进入到了实用化阶段。
燃料电池的类型有很多，最为常见的是质子交换膜燃料电池（PEMFC）和固体氧化物燃料电池（SOFC）。
其中，PEMFC是轻质、高效、响应速度快的燃料电池类型，适用于汽车、船舶和便携式电子设备等领域。
SOFC则具有长寿命、高效率的特点，适用于能源电力系统和基础设施等领域。
此外，燃料电池在微型化、高温高压等方面也有了很大的发展。
三、燃料电池技术的前景燃料电池技术的前景非常广阔。
首先，燃料电池作为一种新型能源技术，具有能源利用效率高、减少环境污染等优势，将会成为未来能源的重要组成部分。
其次，燃料电池的应用领域非常广泛，包括汽车、船舶、飞机等交通工具，以及电力系统和基础设施等方面，将会为人类社会的发展做出重要贡献。
再次，随着燃料电池技术的不断发展和提高，其成本也将随之降低，逐渐进入到商业化阶段，成为一项可持续发展的能源技术。
总之，燃料电池技术的发展历程经历了漫长的研究过程，而现在已经进入到实用阶段。
未来，燃料电池技术将会成为重要的能源组成部分，成为推动人类社会持续发展的重要力量。
同时，燃料电池技术将会在成本和性能等方面得到更多的提高和改进，成为一项可持续发展的能源技术。
燃料电池的历史_现状和未来
阿波罗飞船电池的单位功率比重量为 40 kg/ kW。
航天飞机用电池的单位功率比重量为 3. 6 kg/ kW。
1981 年 4 月 12 日 ,哥伦比亚号航天飞机首次飞 行 , 经 1983 年 4 月～9 日挑战者号第一次飞行到 1991 年 11 月 24 日发射的阿德兰契斯号航天飞机 , 都用石棉膜碱性燃料电池为搭载电源 ,前后共 50 余 次飞行 ,累积飞行时间超过 27 000 h。
Key words : Fuel cell ; PEMFC ; AFC ; EV ; Electric station
1 燃料电池的历史及现状 1. 1 试验室研究阶段
这个阶段从 1840 年 , W R Grove 发明氢氧气体 电池开始至 1952 年 , F T Bacon 研究成功具有实用 性的培根电池并获得专利止 ,约 100 余年 。
2000 年 12 月
图 1 用 4 个 Grove 燃料电池电解水示意图 Fig 1 Illustration figure of electrolyze water process by 4 Grove fuel cell
(2) 对固体炭燃料电池的探索
以氢为燃料显然太贵了 。固体碳是自然界最普
通的燃料 。因此 , Grove 之后的很长一段时间 (直到
为了适应未来的 1 000 kW 级 , 更长寿命的航天 电源的要求 , 80 年代中期以后对上述电池进行改 进 , 使工作温度提高到 150 ℃, 压力提高到 1. 4MPa , 电流密度提高到 6～7 A/ cm2 , 比质量达到 0. 56 kg/ kW , 若将此技术用於现在的航天飞机 , (83 ℃, 0. 4 MPa) 工作寿命可达 10 000 h。
燃料电池论文
质子交换膜燃料电池的研究开发及应用学院: 化学化工学院专业：化工与制药年级：2009级******学号：************指导老师：赵彦春教授质子交换膜燃料电池的研究开发及应摘要: 介绍了国内外研究质子交换膜燃料电池的整体现状及水平,从电催化剂、膜电极及其制备工艺、质子交换膜等几个方面,综述了质子交换膜燃料电池在材料及部件方面取得的成绩及研究现状,概述了质子交换膜燃料电池目前在电动车、船舶、移动电源等方面的应用情况。
提出了我国质子交换膜燃料电池的发展方向。
关键词: 质子交换膜燃料电池电池材料部件研究开发燃料电池是一种将氢燃料和氧化剂之间的化学能通过电极反应直接转化成电能的装置。
由于其具有效率高、污染小、建厂时间短、可靠性及维护性好等优点,被誉为是一种继水力发电、火力发电、核电之后的第四代发电技术[ 1 ]。
其中质子交换膜燃料电池( PEMFC) 以磺酸型质子交换膜为固体电解质,无电解质腐蚀问题,具有能量转换效率高、无污染、可室温快速启动、寿命长和功率密度高等特点,在固定电站、电动车、军用特种电源、可移动电源等方面都有广阔的应用前景,尤其是电动车的最佳驱动电源。
质子交换膜燃料电池的研究工作在国外开展较早,起于20世纪60 年代,目前已处于样机研制并向产业化发展,由电堆研究向系统开发发展的阶段[ 2 ]。
我国对质子交换膜燃料电池的研究开展于20 世纪90 年代中期,1997 年原国家科委批准了“燃料电池技术”为国家“九五”计划中重大科技攻关项目之一,其中PEMFC 为主要研究项目[ 3 ]。
目前PEMFC 已由基础性研究拓展至PEMFC 系统和样机的研制,有望在不远的将来取得可喜成果。
1 质子交换膜燃料电池的整体研究现状及水平我国对质子交换膜燃料电池的研究工作基本上始于20 世纪90 年代中期,最近两年几个研究单位在质子交换膜燃料电池研究方面取得了巨大的成功。
北京理工大学经过几年的探索,在膜电极制备、反应条件控制、反应物和产物流程设计及电池堆的密封性能等方面都取得了显著的进展,在最新几年开始在单电池试验的基础上进行组堆试验,1999 年也已成功组装了电动车用PEMFC 石墨电池堆[ 4 ]。
中国电池技术发展史科学家
中国电池技术发展史科学家
中国电池技术的发展离不开众多科学家的努力和贡献。
其中，吴浩青是中国电化学开拓者，曾对电池内阻测量方法做过重要改进，被誉为“锂电子电池之父”。
此外，中国工程院院士陈立泉在演讲时指出，中国锂电池研究并不晚，几乎和世界同步。
1995年，第一块锂电池在中科院物理所诞生，已达到世界先进水平。
现在，中国锂离子电池产量已稳居世界第一。
这些科学家在电池技术的研发和应用方面做出了重要的贡献，为中国电池技术的发展奠定了坚实的基础。
中国的燃料电池技术现状及未来发展
中国的燃料电池技术现状及未来发展燃料电池是一种通过将化学能转换为电能的装置，其中燃料和氧气在催化剂的作用下发生氧化还原反应。
中国在燃料电池技术的研究和应用方面取得了一些重要的进展。
首先，中国在燃料电池堆技术方面取得了重要成就。
燃料电池堆是燃料电池系统的核心部件，决定了整个系统的功率密度和能效。
中国的科研机构和企业在燃料电池堆的设计、制造和性能优化方面进行了广泛的研究和实践。
例如，中国的研究人员开发了自然通风的固定电导管表面膜电极燃料电池堆，提高了系统的整体性能和稳定性。
其次，中国在燃料电池材料方面也取得了一些突破。
燃料电池的效能和寿命很大程度上取决于催化剂和电解质材料的性能。
中国的研究人员已经成功地开发了一系列高活性和稳定的催化剂材料，如铂合金和非贵金属催化剂，并提出了新颖的制备和修饰方法。
此外，中国还取得了一些在固体氧化物燃料电池中使用的电解质材料的进展，包括氧离子传导体和质子传导体。
另外，中国政府也高度重视燃料电池技术的发展，并提出了支持政策和资金支持。
例如，2024年，中国发布了《关于推动燃料电池汽车产业可持续健康发展的指导意见》，明确提出到2025年，中国将形成一批具有核心竞争力的燃料电池汽车企业，燃料电池汽车市场规模明显扩大，并建立国际竞争力强的产业体系。
这些政策和资金的支持将进一步推动燃料电池技术的发展。
未来，中国的燃料电池技术仍然面临一些挑战，但也有巨大的发展潜力。
首先，燃料电池技术的成本仍然相对较高，制约了其在商业化应用中的推广和普及。
因此，中国需要进一步降低材料和组件的成本，并提高系统的能效，以使燃料电池技术更具竞争力。
其次，燃料电池的可靠性和持久性是另一个关键问题。
燃料电池系统需要在各种环境和负载条件下长时间稳定运行，所以研发高性能、高可靠性和长寿命的燃料电池堆和材料至关重要。
此外，燃料电池技术在燃料供应和基础设施方面也面临挑战。
目前，燃料电池汽车使用的氢气燃料仍然需要从化石燃料提取，而建设氢气供应设施也需要大量的投资。
中国的燃料电池技术现状及未来发展
中国的燃料电池技术现状及未来发展近几年我国燃料电池的研究开发取得了长足的进展,特别在质子交换膜燃料电池方面,达到或接近了世界水平；在熔融碳酸盐燃料电池、固体氧化物燃料电池技术等方面也取得一些进展。
但在总体上,我国燃料电池仍处于科研阶段,与国外相比,水平较低。
发达国家都已将大型燃料电池的开发作为重点研究项目,并取得了许多重要成果,各等级的燃料电池发电厂相继建成,即将取代传统发电机及内燃机而广泛应用于发电及汽车动力。
我国应集中研究力量,加大投入,大力推动燃料电池发电技术的研究开发和应用工作。
燃料电池是一种不经过燃烧而以电化学反应方式将燃料的化学能直接变为电能的发电装置,可以用天然气、石油液化气、煤气等作为燃料。
也是煤炭洁净转化技术之一。
按电解质种类可分为碱性燃料电池（AFC）、磷酸型燃料电池（PAFC）、熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）、固体氧化物燃料电池（SOFC）、质子交换膜燃料电池（PEMFC）、再生氢氧燃料电池(RFC)、直接醇类燃料电池（DMFC）,还有如新型储能电池、固体聚合物型电池等。
氢和氧气是燃料电池常用的燃料气和氧化剂。
此外,CO等一些气体也可作为MCFC与SOFC的燃料。
从长远发展看,高温型MCFC和SOFC 系统是利用煤炭资源进行高效、清洁发电的有效途径。
我国丰富的煤炭资源是燃料电池所需燃料的巨大来源。
1,中国燃料电池技术的进展“燃料电池技术”是我国”九五”期间的重大发展项目,目标是,利用我国的资源优势,从高起点做起,加强创新；在”九五”期间,使我国燃料电池的技术发展接近国际水平。
内容包括”质子交换膜燃料电池技术”、”熔融碳酸盐燃料电池技术”及”固体氧化物燃料电池技术”三大项目[2], 其中,用于电动汽车的”5kW质子交换膜燃料电池”列为开发的重点。
此项任务由中国科学院及部门所属若干研究所承担。
所定目标业已全部实现。
在熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）方面,我国已经研制出α和γ型偏铝酸锂粗、细粉料,制备出大面积（大于0.2m2）的电池隔膜,预测隔膜寿命超过3万小时。
质子交换膜燃料电池的研究开发及应用新进展
收稿日期:2002201207 作者简介:王凤娥(1972—),女,内蒙古自治区人,工程师,硕士,主要研究方向为信息调研。
Biography :WAN G Feng 2e (1972—),female ,engineer ,master.质子交换膜燃料电池的研究开发及应用新进展王凤娥(北京有色金属研究总院,北京100088)摘要:介绍了国内外研究质子交换膜燃料电池的整体现状及水平,从电催化剂、膜电极及其制备工艺、质子交换膜以及双极板等几个方面,综述了质子交换膜燃料电池在材料及部件方面取得的成绩及研究现状,概述了质子交换膜燃料电池目前在电动车、船舶、移动电源等方面的应用情况。
提出了我国质子交换膜燃料电池的发展方向。
关键词:质子交换膜燃料电池;电池材料;部件;研究开发中图分类号:TM 911.4 文献标识码:A 文章编号:10022087X (2002)0520383205State 2of 2arts of re search ,development and application ofproton exchange membrane fuel cellWAN G Feng 2e(General Research Instit ute f or Non 2f errous Metals ,Beiji ng 100088,Chi na )Abstract :Proton exchange membrane fuel cell (PEMFC )is the clean energy with high efficiency.It has wide ap 2plication prospect in stationary power supply ,portable power supply ,special power source for military ,and es 2pecially in electric vehicle (EV )as driving power.The comprehensive state 2of 2arts of research on PEMFC at home and abroad are introduced according to the R &D about it in recent years.The advances and status of re 2search on materials and assemblies for PEMFC are also reviewed from the point 2of 2view of electrocatalyst ,mem 2brane electrode and its fabricating technology ,proton exchange membrane ,current collector ,etc.Moreover ,the application status of PEMFC in EV ,ship and portable power supply is summarized ,and the developing trend of PEMFC in China is presented.K ey w ords :proton exchange membrane fuel cell (PEMFC );material of fuel cell ;assembly ;R &D 燃料电池是一种将氢燃料和氧化剂之间的化学能通过电极反应直接转化成电能的装置。
新型电池技术的开发及展望
这种电池的价格在镍镉电池与锂离子电池之间， 而且没有镉污染殛锂离子电池的安全问题，争后仍有 较大发展空间。发展趋势是：
（１）进一步提高性能。目前大量生产的ＡＡ型（５ 号）电池容量约１５００ｍＡｈ，日本三洋生产的ＡＡ电池 标称容量为１５００～１６００ ｍＡｈ；ＡＡＡ型（７号）电池 容量也从５００ ｍＡｈ提高到７００～７５０ ｍＡｈ。
图３世界新型电池市场变化趋势
２ 锂离子蓄电池 锂离子蓄电池是在金属锂蓄电池的基础上发展起 来的。该电池采用嵌锂碳材料代替金属锂电极，避免 ｒ金属锂电极在充放电过程中形成枝晶短路等不安垒 问题，大大提高了电池的壳放电寿命及安垒性，同时 保留了锂蓄电池的高比能量优点。１９９１年锂离子蓄电
简述燃料电池发展现状
简述燃料电池发展现状燃料电池是一种将化学能转化为电能的装置，通常由阳极、电解质、阴极和电化学催化剂组成。
燃料电池的发展已经有数十年的历史，目前已经取得了一定的进展。
下面将简述燃料电池发展现状。
首先，燃料电池技术已经逐渐成熟，特别是质子交换膜燃料电池（PEMFC）和固体氧化物燃料电池（SOFC）两种型号。
PEMFC主要在低温下工作，适用于小型移动设备和小功率应用，如汽车。
SOFC则适用于高温运行，具有较高的效率和长寿命，因此主要用于大型发电系统。
其次，燃料电池技术不断取得突破。
近年来，燃料电池的性能和稳定性有了显著提高。
例如，PEMFC的功率密度已经超过2.5 kW/L，能效超过60%。
同时，SOFC已经实现了高达60%的电能转化效率。
此外，燃料电池的使用寿命也有所延长，PEMFC可以达到5000小时以上，SOFC甚至可以达到数万小时。
再次，燃料电池技术逐渐商业化。
越来越多的燃料电池产品投入市场，如汽车、公共交通工具和便携式电源等。
日本、韩国、德国和美国等国家已经建立了相应的燃料电池产业链，形成了规模化的生产能力。
此外，政府和企业也加大了对燃料电池技术研发和推广的投入。
最后，燃料电池技术在环保和新能源领域具有广阔的应用前景。
燃料电池具有高效、低污染的特点，使用氢气等清洁燃料，不产生二氧化碳等有害物质。
因此，燃料电池可以作为传统能源的替代品，减少对化石燃料的依赖，从而降低碳排放和环境污染。
燃料电池还可以与可再生能源结合，实现能源转型和可持续发展。
综上所述，燃料电池的发展现状是技术逐渐成熟，性能不断提高，商业化进程加快，并且在环保和新能源领域具有广阔的应用前景。
然而，燃料电池面临着成本高、储氢和储氧等技术难题，需要进一步研发和突破。
相信随着科技的进步和政策的支持，燃料电池在未来能够发挥更大的作用，推动能源的革新和可持续发展。
混合动力车(HEV)电池的发展
混合动力车(HEV)电池的发展
毕道治
【期刊名称】《电池工业》
【年(卷),期】2007(012)004
【摘要】在已发展的各种电动车(EV、HEV及FCEV)中,至今只有HEV形成了一定的市场规模.2005年世界HEV用电池的市场约为5亿美元,预计今后5年的市场增长率可能达到50%.当前MH-Ni电池是HEV电池市场的主流,但锂离子电池具有更高的比特性和降低成本、延长使用寿命的可能.对HEV及其电池的市场发展进行了回顾及展望.评述了HEV用MH-Ni电池及Li-ion电池的优缺点,对MH-Ni电池及Li-ion电池的技术进展情况做了介绍.
【总页数】6页(P262-267)
【作者】毕道治
【作者单位】天津电源研究所,天津,300381
【正文语种】中文
【中图分类】TM912
【相关文献】
1.混合动力车辆和接触网/电池混合动力车辆系统的开发 [J], Hiroshi Abiko;周贤全
2.全球新能源汽车(HEV/PHEV/EV)锂离子蓄电池配套一览 [J], 忻文
3.德尔福混合动力车蓄电池系统配套荣威750混合动力车 [J], 吴憩棠
4.燃料电池／蓄电池混合动力车辆能效评估 [J], 潘西湘;王月明;唐阳
5.混合动力车市场与先进电池技术发展研讨会在京举行 [J], 杨建峰
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燃料电池技术的发展现状及应用前景
燃料电池技术的发展现状及应用前景近年来，燃料电池技术逐渐成为了关注焦点。
燃料电池是一种将化学能转化为电能的装置，通过氧化还原反应将电能和氧化剂、还原剂中的原子重新排列，产生电子流，从而产生电能。
由于其能有效地将化学能转化为电能，并且不会对环境产生污染，因此，燃料电池在能源领域被广泛应用。
下面我们将从燃料电池技术的发展现状及应用前景两个方面来详细解析这一技术。
一、燃料电池技术的发展现状燃料电池技术的发展历史可以追溯到1839年。
但由于其技术含量较高，所需的软硬件条件均很复杂，燃料电池的推广一直受限于制造成本，如何平衡成本和性能也一直是制约其推广应用的主要因素。
现在，燃料电池技术的应用领域不断拓展，从铂电极到新型燃料电池材料，不断有新的科学成果被推出。
随着技术的发展，燃料电池的性能也逐步提高。
根据目前的技术现状，燃料电池主要可以分为氢氧燃料电池、甲醇燃料电池、二氧化碳燃料电池、固体氧化物燃料电池等几大类。
目前，氢氧燃料电池是最受关注的一类燃料电池，在汽车及它们的相关领域中应用最广，其中最出名的莫过于特斯拉电动汽车。
另外，甲醇燃料电池也在军事、应急等领域发挥了重要作用。
固体氧化物燃料电池是最具有前景的一类燃料电池，其应用能力涵盖了数十个领域。
二、燃料电池技术的应用前景燃料电池技术是一种革命性能源技术，近年来其应用领域得到了迅速扩大。
随着国内外政策及环保意识的加强，燃料电池技术的前景也愈发看好。
下面我们将从家用、交通及能源稳定三个方面来说明其应用前景：家用方面：燃料电池技术将成为未来智能家居的不二之选，将被广泛应用于生活用气和电力产生系统。
利用天然气、液化天然气等作为燃料，通过燃料电池发电机组产生电力提供个人，甚至小区和城市家庭的用电需求。
与此同时，燃料电池干燥、空气净化等领域也将成为其应用方向。
交通方面：燃料电池技术是未来交通领域节能环保发展的重要路径。
它可以替代已有的石油、轮胎极易燃等燃料，改变传统燃油车的模式，达到零排放目标，从根本上解决能源短缺、环境污染等问题。
燃料电池简介
燃料电池简介摘要：燃料电池是一种清洁、高效的能源利用方式，本文主要介绍了燃料电池的工作原理、燃料电池的分类和燃料电池的优点，另外，本文还简单的介绍了燃料电池的发展前景。
关键词：燃料电池工作原理固体氧化物燃料电池作为一种新型的发电方式，发展燃料电池对于改善环境, 实施能源可持续发展具有重要意义。
对比于传统的火力发电方式可以大大降低空气污染及解决电力供应、电网调峰问题。
传统的火力发电站的燃烧能量大约有近70%要消耗在锅炉和汽轮发电机这些庞大的设备上，燃烧时还会排放大量的有害物质。
而使用燃料电池发电，是将燃料的化学能直接转换为电能，不需要进行燃烧，没有多余的能量转换过程，理论上能量转换率为100%，实际应用上装置无论大小发电效率可达40%～60%，可以实现直接进入企业、饭店、宾馆、家庭实现热电联产联用，没有输电输热损失，综合能源效率可达80%，装置为积木式结构，容量可小到只为手机供电、大到和火力发电厂相比，应用范围极为广泛。
基于以上这些优点，我们可以看出研究燃料电池是很有必要的。
1、燃料电池的原理燃料电池是一种能量转化装置,它是按电化学原理等温的把贮存在燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能, 因而实际过程是氧化还原反应, 其工作原理如图1所示。
燃料电池主要由四部分组成, 即阳极、阴极、电解质和外部电路。
燃料气和氧化气分别由燃料电池的阳极和阴极通入。
燃料气在阳极上放出电子, 电子经外电路传导到阴极并与氧化气结合生成离子。
离子在电场作用下, 通过电解质迁移到阳极上, 与燃料气反应,构成回路,产生电流。
同时, 由于本身的电化学反应以及电池的内阻, 燃料电池还会产生一定的热量。
电池的阴、阳两极除传导电子外, 也作为氧化还原反应的催化剂。
当燃料为碳氢化合物时, 阳极要求有更高的催化活性。
阴、阳两极通常为多孔结构, 以便于反应气体的通入和产物排出。
电解质起传递离子和分离燃料气、氧化气的作用。
为阻挡两种气体混合导致电池内短路, 电解质通常为致密结构。
中国燃料电池市场前景展望
中投顾问产业研究中心中投顾问·让投资更安全 经营更稳健中国燃料电池市场前景展望从长远看来，燃料电池以其效率高、零污染、使用方便等特点进入人类的视野，在诸多领域的应用也应运而生，成为人们关注的热点。
在庞大的市场、科研资源丰富及原材料丰富的三大优势下，我国燃料电池行业的科研及应用将取得飞快的发展速度，燃料电池的需求也将会突飞猛进。
作为一种清洁、高效而且性能稳定的电源技术，燃料电池已经在航空航天领域以及军事领域得到了成功的应用，现在世界各国正在加速其在民用领域的商业开发。
与现有技术相比，燃料电池在电源、电力驱动、发电等领域内都有明显的优点，具有广泛的应用前景。
然而我国目前在燃料电池技术总体水平上与国际先进水平还有很大差距，要想迎头赶上，必须找到适合本国国情的最佳切人点，即从经济、能效性和环境（即3E ）性能方面都是最合理的燃料链。
燃料电池是主要应用于汽车、便携式设施等的无排放电源。
在过去的几年中，燃料电池市场吸引的投资超过6亿多美元。
2015-2019年，受益于经济复苏预期，燃料电池投资预计仍将持续较快增长。
中投顾问发布的《2016-2020年中国燃料电池行业投资分析及前景预测报告》中提到：技术进步和销售量的上升将使燃料电池成本降低，从而使这一技术在2015年-2019年实现商业化。
纳米技术可提高燃料电池的耐用性，并使其成本能够与传统电源相竞争。
燃料电池技术开发与纳米技术的组合，还具有低排放和节约燃料的优点。
虽然许多生产商每年制造约100辆汽车用于行车验证，但预计2015年以前燃料电池汽车还难以大批量生产，主要是缺乏合适的基础设施来支撑这一发展。
2015年后，随着专利放开带来的技术水平快速提高，燃料电池车行业将迎来发展机遇，发展前景向好。
中国燃料电池的发展
中国燃料电池的发展
中国燃料电池的发展自20世纪90年代开始，近年来得到了更多的重视和投资。
以下是中国燃料电池的发展历程：
1.早期阶段：1990年代中国开始进行基础研究和试验，主要集中在燃料电池系统的设计和开发方面。
2.试验阶段：2000年代初期，中国开始进行实际应用的试验和监测，主要涉及家庭和公共交通的应用。
2004年，中国成功研制出高温熔融碱金属燃料电池，成为世界上第一个研发成功的实用化燃料电池。
3.成长阶段：2000年代中期，中国开始大力推动燃料电池的发展，相关机构逐渐增加。
2008年，长春产业展示中心还建有燃料电池示范项目，向公众普及燃料电池技术。
4.加速发展阶段：2010年代，中国燃料电池发展加速，政府推出相关政策支持，支持燃料电池汽车、公共交通等领域的应用，也增加了研究机构及行业企业的技术投资力度。
5.成熟阶段：目前，中国的燃料电池技术和产业已经有了较为成熟的基础，投资不断增加，目前的重点是提高燃料电池的效率和降低成本，努力推动燃料电池向产业化、商业化方向更快地发展。
总的来说，中国的燃料电池发展经历了从基础研究到试验应用，再到政策支持和投资加速发展的过程，燃料电池技术及产业已有了较为成熟的基础，未来将进一步加强技术创新和产业协同，推动燃料电池进一步发展。
近年来我国燃料电池发展的现状及趋势
近年来我国燃料电池发展的现状及趋势近年来，我国在燃料电池技术发展方面取得了重大进展，并在国内市场逐步推广应用。
燃料电池是一种新型能源技术，能够提供电力和热能，同时还具有环保、高效等优点。
本文将回顾近年来我国燃料电池的发展现状及未来趋势。
一、背景介绍燃料电池作为新能源技术之一，其研究和开发始于上世纪60年代，目前已被广泛应用于汽车、电力、航空航天等领域。
随着我国对环保、可持续发展问题的日益重视，燃料电池逐渐成为了一种备受关注的新型清洁能源。
特别是在国家政策的支持下，我国燃料电池产业步入了快速发展的轨道。
二、发展现状1.技术成熟度不断提高在技术研发方面，我国的燃料电池技术已经取得了一系列重大突破。
目前，我国已经形成了一批燃料电池产品的研发生产团队和企业，且研发成果不断涌现，技术水平逐步提高。
2.市场逐渐扩大燃料电池在全球范围内的应用及推广进程，与全世界燃料电池市场发展程度密切相关。
目前，我国的燃料电池市场正逐渐扩大，汽车、工业和家庭等多个领域均有涉及。
例如，德国的BALLARD公司在国内市场已有着广泛的应用，一些企业也已经完成了氢能站的部署和试运行。
3.重点研究领域目前，我国燃料电池的研究重点主要体现在以下几个方面：（1）多领域应用。
例如，燃料电池汽车已成为新能源汽车的重要组成部分。
（2）提高燃料电池系统效率。
燃料电池系统的效率直接影响到其应用的经济和环境效益，因此如何提高其效率成为了研究的重点之一。
（3）研究新型材料。
新型材料的研究将有助于制造更高效的燃料电池。
三、未来趋势1.燃料电池逐渐普及在国家政策的支持下，燃料电池逐渐成为新能源汽车、家庭等领域的重要组成部分，其应用前景十分广阔。
未来，随着氢气产生等制氢技术的不断提高，燃料电池的成本也将逐步降低，其性价比将会逐渐得到提高，从而进一步推动其市场应用。
2.技术发展将更加成熟我国在燃料电池技术研究方面已经取得了不俗的成就，但与世界先进水平相比，仍有一定差距。
我国燃料电池的发展现状
我国燃料电池的发展现状近年来，我国的燃料电池技术取得了长足的发展，成为推动清洁能源产业发展的重要力量。
燃料电池作为一种高效、清洁、可再生的能源转换技术，具有巨大的潜力和广阔的应用前景。
本文将从燃料电池的原理、应用领域以及我国的研发和产业化情况等方面，介绍我国燃料电池的发展现状。
燃料电池是一种利用氢气和氧气之间的化学反应产生电能的装置。
其工作原理是通过电化学反应将氢气和氧气转化成水，并产生电能。
燃料电池具有高效、环保、静音等优点，被广泛应用于交通运输、能源供应、储能等领域。
在交通运输领域，燃料电池汽车成为了我国新能源汽车发展的重要方向之一。
目前，我国已经建成了一批燃料电池汽车产业化示范项目，包括公交车、出租车、物流车等。
例如，北京、上海、广州等城市的公交车队中已经投入了大量的燃料电池公交车。
此外，我国还积极推动燃料电池汽车的充电设施建设，以满足用户的需求。
在能源供应领域，燃料电池也有着广泛的应用。
我国已经建成了一批燃料电池发电站，用于为一些远离电网的地方提供可靠的电力供应。
同时，燃料电池还可以与太阳能、风能等可再生能源相结合，形成混合能源系统，提高能源利用效率。
在储能领域，燃料电池可以作为一种高效的储能技术，用于储存和释放电能。
燃料电池储能系统具有高能量密度、长寿命、快速响应等特点，可以满足电网调峰、应急备用等需求。
目前，我国已经建成了多个燃料电池储能项目，用于提高电网的稳定性和可靠性。
在燃料电池的研发和产业化方面，我国已经取得了一系列重要成果。
我国的科研机构和企业积极开展燃料电池的基础研究和应用研究，取得了一批具有自主知识产权的核心技术和产品。
同时，我国还建立了一系列政策和法规，支持燃料电池技术的研发和产业化。
例如，国家发改委发布了《燃料电池汽车产业发展规划》，明确了我国燃料电池汽车产业的发展目标和政策措施。
在燃料电池产业化方面，我国已经建立了一批燃料电池产业园区和生产线。
这些园区和生产线集聚了一大批燃料电池企业和研发机构，形成了完整的产业链。
中国燃料电池的发展_毕道治
学研究院于 1972~ 1978 年间进行研制。该燃料电池 系统由 燃料处理、自动控制及电池本体三部分组成。以液氨 经裂解
( 750~ 800 e ) 后的混合气( 3H2 + N 2) 直接 用作电 池的燃 料, 空气经增湿和碱石 灰除 去 CO2 后 进入 电 池为 氧化 剂, 系统 工作温度 65~ 75 e , 以碱液循环 进行排热, 正 负极尾气 进行 排水。自动控制系统保持电池组工作温度及氨裂解炉温 度, 可无人值守自动操作。该燃 料电池 系统曾 在河北 省杨 村微 波中继站进行实际试应用。曾经受了 1976 年唐山大地震的
表 2 碱性石棉膜型燃料电池系统性能参数[ 3] Tab. 2 Characteristics of AFC systems for space application
产品类型及研制者 4100 型
A型
B型
Product t ypes & ( 天津电源研 ( 大连化物所 ( 大连化物所
invest igator
主要课题 M ain it ems
PEM FC
M CF C
S OFC
表 1 / 燃料电池技术0项目的 主要研制课题、目标及进度[ 2] Tab. 1 Nati onal project for the development of fuel cell technology
目标 Technical reguirements
的研讨会上, 代 表们一致认 为: 在中国 开展燃 料电池 的研 究 与开发具有重要意义, 鉴于 PAF C 在国外技 术已成熟并进 入 商品 开 发 阶 段, 中 国 应 主 要 集 中 研 制 PEM FC、M CFC 及 SOFC, 近期以 PEM F C 为主攻方向。
电动车电池的开发现状及展望
电动车电池的开发现状及展望天津电源研究所毕道治前言据近期“世界电动车”[１］报导，预测到2007年,全世界电动车年销量可达百万辆以上(见表１)，约占全球汽车总销量的1.５%。
虽然这样小的份额不足以说明电动车已商品化，但也说明经过几十年,尤其是近1０年的全球性努力，电动车在技术上已取得很大成就。
预测电动车销售的主要依据仍然是人们对环境污染的关注,尤其是在中心城市。
美、欧等发达国家一些中心城市都在限制燃油汽车的使用。
我国政府也越来越重视环境保护问题，把环境保护作实施可持续发展战略的一项重要内容。
我国环境监测数据表明，汽车尾气排放量是城市大气污染的主要来源之一。
北京市机动车尾气排放对大气污染物中ＣO、HC、NOx的分担率分别是63.4％,73．5%和46％，非采暖期这一分担率更高，分别为８0．3%，79.1％和54.8%。
上海市更为严重，分别为８6%、9 6%和56％;广州、天津、重庆等许多大中型城市具有类似情况。
因此,最近国务院有关部委组织召开了一次“清洁汽车行动”的大会,以推动我国燃油汽车的清洁化、新型燃气汽车的推广应用和国家电动汽车重大科技产业化工程项目的实施。
表１电动汽车销售量预测（千辆)目前，各种类型的电动汽车包括以蓄电池驱动的BEV，以内燃机与电池混合驱动的HEV及以燃料电池驱动的FＣEV都面临着与改进的燃油汽车及采用各种替代燃料的低污染汽车的市场竞争。
电动车必须在性能、价格上一步改进，才能指望在市场竞争中站住脚。
各种主要电动车用蓄电池对比见表2。
目前能大量生产供应的只有铅蓄电池和镉镍蓄电池。
由于镉镍电池性能价格比不如铅蓄电池而且存在镉污染,性能优良的MH－Ｎｉ电池有可能很快进入市场。
本文将重点讨论铅蓄电池、ＭＨ-Ni、锂离子及钠氯化镍蓄电池的进展情况。
质子交换膜燃料电池(PEMFC)是唯一可以在性能上与燃油汽车竞争的电池,本文将介绍其最近发展情况情况。
表2 各种主要电动车用蓄电池对比１电动车电池的研制进展ﻫ１．1 铅蓄电池ﻫ铅蓄电池是目前唯一能大量生产供应的电动车电池。
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专家述评
Chinese Journal of Power Sources
中国燃料电池的发展
毕道治
( 天津电源研究所, 天津 300381)
摘要: 中国燃料电池的研究始于 1958 年。回顾 了中 国燃 料电 池 40 年 的发 展历 程并 简介 了近 期( 1998 年 1 月 ~ 2000 年 12 月) 燃料电 池发展计划。概述了 70 年代中国燃料电池开发高潮时期在空间用碱性 氢氧燃料电池开发 中 所取得的主要成果及各种地面用碱性燃料电池包括氨- 空气电池; 肼- 空气电池及乙二醇- 空 气电池等 的研究开发 情 况。介绍了进 入 90 年代以来中国在质子交换膜燃料 电池、熔融碳 酸盐燃 料电池 及固体 氧化物燃 料电池 等领域 的 最新研究开发状况, 并结合中国的能源资源状况 及城市大气污染等问题对中国燃料电池的 开发应用 前景进行了 讨 论。 关键词: 燃料电池; 碱性氢氧燃料电池; 质子交换膜燃料电 池; 熔融碳酸盐燃料电池; 固体氧化物燃料电池 中图分类号: T M 911. 4 文献标识码: C 文章编号: 1002- 087 X ( 2000) 02- 0103- 05
中国燃 料电 池的 研究 始于 1958 年[ 1] 。1958~ 1970 年 前后期间, 一些大专院 校、科 研院所 分散地 进行了 燃料 电池 的探索性及基础性研究工作, 积累了一些与燃料电池 相关的 基础知识及 制造技术, 如不同 类型气 体电极 的制造 技术, 贵 金属及非贵 金属催化剂 的性能及 制造方 法, 氢、氧 气体 电极 的反应机理及提高性能的途径等等。
收稿日期: 1999-06-30 作者简介: 毕道治( 1926- ) , 男, 河北省人, 教授。 Biography: BI D ao-zhi ( 1926- ) , male, professor.
变更而中止。与该项计划实施的同时, 一些由地方政府投 资 与使用部门合作的应用碱性燃料电池项目也进行 了开发, 如 间接氨- 空气燃料电池、直接肼- 空气燃料电池及直接乙二 醇空气燃料电池等。虽然 上述电 池产品 最后都 由于种 种原 因 未能投入实际应用, 但是, 通过产品及其系统的研 制, 积累 了 丰富的燃料电池堆及燃料电池供电系统 等方面的技术经验。
80 年代初、中期, 中国燃料 电池的研究 及开发 工作处 于 低潮。多数原有的研制单位先后下马, 只有少数单位坚持 下 来, 如 大连化学物理研究所, 于 80 年代后期曾将航天燃料 电 池技术试用于水下机器人的电源开发。
进入 90 年代以 来, 在国外先 进国家 燃料 电池技 术取 得 巨大进展, 一些 产品已进入 准商品 化阶段 的形 势影响 下, 中 国又一次掀起了 燃料 电池 研究 开发 热潮。90 年 代初 期, 一 些大专院校和科研院 所, 主 要是中 国科学 院的 有关研 究所, 在院领导的推动和支持下, 开展了当时国际上燃料电池开 发 热点的研究, 如 M CF C、PEM F C 及 SO FC 相关 的基础性专 题 研究。与 70 年代不同的 是开展的研究工作与国外相关的 研
Research and development of fuel cells in China
BI Dao- zhi
( Tia nj i n I nst it ute of Pow er Sources, T ianj in 300381, China )
Abstract: T he research of fuel cell in China has been conduct ed since 1958. A brief review of t he fourt yyear development of f uel cell in China was g iven and t he immediat e t erm ( Jan. , 1998~ Dec. , 2000) national project for developing fuel cells in China was outlined. T he main results of development of AF C for space applicat ion and the R& D status of various kind of AFC for t errest rial applications, such as NH3- air, hydrazine- air and et hylene glyco-l air f uel cells during the period of 1970. s ( t he climax period of fuel cell deve-l opment in China) has been summarized. T he up- t o- date st at us of R& D on PEM FC, M CF C and SOF C since years of 1990 in China w as present ed. T he f ut ure prospect of f uel cell in China based on t he st at us of energy resources and the problems of air- pollut ion in cities in China was also discussed. Key words: fuel cell; H2- O2 A FC; PEM FC; M CF C; SOFC
1970 年前后, 开始了燃料电 池产品 开发工作 并在 70 年 代形成了燃料电池产品 的研制 高潮。主要 开发项 目是 由国 家投资的航天用碱性氢氧燃料电池, 该产品的研制目 标是为 了配合中国航天技术发展计划的一个项目, 为了完成 进度要 求, 当时几乎集中了全 国有关 的科研 开发力 量, 并 投入 了大 量资金, 取得了相应的成果。到 70 年代末, 由于总体 计划的