燃料电池及在大连化物所的发展
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。
中国科学院大连化学物理研究所简介-研究生部
中国科学院大连化学物理研究所简介中国科学院大连化学物理研究所（以下简称大连化物所）创建于1949年3月，当时定名为大连大学科学研究所，后几经更名，1962年正式命名为中国科学院大连化学物理研究所。
大连化物所是一个基础研究与应用研究并重、应用研究和技术转化相结合，以任务带学科为主要特色的综合性研究所。
六十多年来，大连化物所通过不断积累和调整，逐步形成了自己的科研特色。
1998年，大连化物所成为中国科学院知识创新工程首批试点单位之一。
2007年经国家批准筹建洁净能源国家实验室。
2010年8月，大连化物所在“创新2020”发展战略研讨会中将所发展战略修订为“发挥学科综合优势，加强技术集成创新，以可持续发展的能源研究为主导，坚持资源环境优化、生物技术和先进材料创新协调发展，在国民经济和国家安全中发挥不可替代的作用，创建世界一流研究所。
”大连化物所重点学科领域为：催化化学、工程化学、化学激光和分子反应动力学以及近代分析化学和生物技术。
大连化物所围绕国家能源发展战略于2011年10月启动了洁净能源国家实验室（DNL）的筹建工作，DNL是我国能源领域筹建的第一个国家实验室，共规划筹建化石能源与应用催化、低碳催化与工程、节能与环境、燃料电池、储能、氢能与先进材料、生物能源、太阳能、海洋能、能源基础和战略、能源研究技术平台等11个研究部。
大连化物所还拥有催化基础国家重点实验室和分子反应动力学国家重点实验室两个国家重点实验室、以及甲醇制烯烃国家工程实验室、国家催化工程技术研究中心、膜技术国家工程研究中心、燃料电池及氢源技术国家工程中心、国家能源低碳催化与工程研发中心等多个国家级科技创新平台。
大连化物所围绕国防安全、分析化学、精细化工和生物技术广泛开展基础性、战略性、前瞻性研究工作，设立化学激光研究室、航天催化与新材料研究室、仪器分析化学研究室、精细化工研究室和生物技术研究部等五个研究室。
另外，大连化物所还与国外著名大学、公司和研究机构联合设立了中法催化联合实验室、中法可持续能源联合实验室、中德催化纳米技术伙伴小组、中韩燃料电池联合实验室和DICP-BP能源创新实验室等十几个国际合作研究机构。
燃料电池发展历程
燃料电池技术的发展历程辛勤燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置，它直接将贮存在燃料和氧化剂中的化学能转化为电能。
在环境与能源备受人类关注的今天，燃料电池的研究与工程开发越来越受到各国政府和科技人员的重视。
战略布点：我所早在上个世纪五十年代后期在张大煜、朱葆林先生的指导下由研究生李春塘开展了氢氧燃料电池的研究，继尔在六十年代初的“青岛会议”上定为重要研究方向之一。
碱性燃料电池时期：国际上燃料电池技术迅速发展，并很快在航天领域电池的研究获得应用。
当时美国的双子星座飞行和阿波罗登月飞行均是利用了氢氧燃料电池作为飞船主能源。
六十年代中期，我国也开始着手航天的研发工作，并制定了相应的计划。
根据国家需要，我所在催化反应工程和化工基础上，布点进行燃料电池技术的研究。
1968年11月我所承担了我国第一艘宇宙飞船－“曙光一号”（氢氧燃料电池纯银氧电极和低含量Pt －Pd的氢电极）研究。
在前期研究的基础上，为了完成“1023”任务，1970年在朱葆琳的领导下，全面开展了该项研究，相继成立了总体组、电极组、电池本体组装组、水回收与净化组、阀件组、自动控制组和液氢、液氧缶设计与外协组。
由动态排水转为静态排水技术方案，取得了重要进展。
这一期间作为我所的重大国防军工项目，在袁权主持下，先后解决了若干技术难题（供料不均一问题等），仅用4年时间便研制成功一台飞船用主能源－碱性氢氧燃料电池原形样机，并于1974年在北京进行了整机联试和静态冲击振动实验。
氢氧反应生成的水可供宇航员引用。
该台样机基本性能达到了六十年美国上天的阿波罗飞船用燃料电池水平。
1974年该攻关组又承担了为低空侦察卫星研制燃料电池任务（代号701）。
1977-1978年间，拿出了原形样机，全面地进行并通过了电池系统的冲击、振动、超重、离心、热真空、运输、潮热与噪声等动态环境实验。
上述两种电池于1978年通过中科院鉴定，达到美国六十年代中期同类燃料电池水平。
1974年在研制航天氢氧燃料电池的同时，又开展了大功率、碱循环的潜艇用间接型氢氧燃料电池研制。
燃料电池应用现状及发展前景
燃料电池应用现状及发展前景作者：张亚媛张沛龙葛静，等来源：《新材料产业》 2014年第6期文/张亚媛张沛龙葛静朱永国北京浩运金能科技有限公司随着现代文明的发展，化石能源的需求量越来越高，但化石能源的储藏量有限，在未来的100～200年内将耗尽，能源危机已初见端倪，另外，使用化石燃料会造成环境污染，影响人类健康。
因此，寻求可持续、清洁能源成为世界各国迫切需求解决的重大课题。
燃料电池是一种将燃料具有的化学能直接转变为电能的高效发电装置[1]，由于其不受卡诺循环的限制，能源转化效率达70%左右，且其反应的产物主要为水和二氧化碳（CO2），而水无污染，CO2的排放也比一般方法低很多，因此是一种真正意义上的清洁能源。
本文介绍了燃料电池的特点、分类及各种燃料电池性能的对比，详细论述了其应用及应用中面临的问题，并展望了其发展前景。
一、燃料电池的特点燃料电池具有以下一些特点[2]：①转化效率高。
理论热转化效率高达85%～90%，实际上，由于各种极化的限制，目前各种电池的能量转化效率约为40%～60%。
②环境友好。
NOx及SOx等的排出量少，有利环保。
若以氢为燃料，排放物是水，电池部分可实现“零排放”。
③安静。
没有运转部件，噪音小。
④燃料多样。
所用燃料包括氢气、甲醇、乙醇、碳、硼氢化物、煤气或天然气等，燃料多样化。
⑤建设方便。
燃料电池为一个“组合体”结构，不需要很多辅助设施，拆装都比较方便，节省了建电站的时间。
二、燃料电池的分类及各种燃料电池的性能对比根据电解质种类的不同，燃料电池可分为碱性燃料电池(AFC)、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)。
根据工作温度的不同，燃料电池分为低温型、中温型和高温型3种。
低温型工作温度低于200℃，主要为AFC和PEMFC；中温型工作温度在200～750℃之间，PAFC属于此类电池；高温型工作温度高于750℃，MCFC和SOFC属于高温燃料电池。
燃料电池及在大连化物所的发展
燃料电池及在大连化物所的发展燃料电池及在大连化物所的发展导言：燃料电池是一种能够将化学能直接转化为电能的设备，它具有高能量密度、零排放、环保、高效率等优势。
随着全球对清洁能源需求的增加，燃料电池的应用前景日益广阔。
大连化学物理研究所（以下简称“大连化物所”）作为我国著名的研究机构之一，在燃料电池领域取得了令人瞩目的成就，为我国的燃料电池产业发展做出了重要贡献。
本文将以大连化物所的发展为主线，介绍燃料电池的基本原理、种类以及在大连化物所的研究和应用情况。
一、燃料电池的基本原理燃料电池是一种通过在正极和负极上进行氧气和燃料的氧化还原反应而产生电能的装置。
燃料电池的基本原理是燃料氧化产生电子，正极的氧气还原产生正离子，电子和正离子通过电解质传递，从而产生电能。
常见的燃料电池有氢氧化物燃料电池（Alkaline Fuel Cell，简称AFC）、磷酸燃料电池（Phosphoric Acid Fuel Cell，简称PAFC）、固体氧化物燃料电池（Solid Oxide Fuel Cell，简称SOFC）等。
二、大连化物所在燃料电池领域的研究和应用大连化物所历经了多年的研究积累，成为我国燃料电池领域的重要力量。
该所在燃料电池领域主要开展以下几方面的研究和应用：1.研发和应用ACF大连化物所在氢氧化物燃料电池领域研发和应用较为突出，他们利用在电极上的氢氧化物电解质，将氢气和氧气进行反应生成电能。
例如，他们研发了新型的氢氧化物电解质材料，大大提高了燃料电池的工作效率和寿命。
此外，大连化物所还与多家企业合作，将氢氧化物燃料电池应用于汽车、船舶等交通工具上，推动清洁能源的广泛应用。
2.固体氧化物燃料电池的研究大连化物所在固体氧化物燃料电池领域的研究同样取得了显著的成果。
他们主要关注固体氧化物燃料电池的材料、结构和性能研究。
例如，他们开发了具有高离子传导性能的固体氧化物电解质材料，提高了电池的工作效率和稳定性。
此外，大连化物所还设计和构建了新型的固体氧化物燃料电池堆，为其实际应用提供了技术支持。
燃料电池的应用现状和未来发展方向
燃料电池的应用现状和未来发展方向燃料电池（Fuel cell）被认为是一种革命性的能源转换技术，可以直接将燃料（通常为氢气）和氧气在没有燃烧的情况下，通过化学反应产生电能，并且只产生水和热作为副产品。
由于其高能量密度、环保清洁和高效能等优势，燃料电池被广泛研究和应用于各个领域，包括交通运输、家庭能源、航空航天和移动通信等。
本文将介绍燃料电池的应用现状以及未来的发展方向。
一、燃料电池的应用现状1. 交通运输领域燃料电池在交通运输领域的应用是其最为重要的领域之一。
目前，燃料电池汽车已经进入商业化阶段，且持续发展。
例如，丰田汽车的Mirai、日产汽车的e-NV200 FCV和本田汽车的Clarity等燃料电池汽车已经在市场上销售。
这些汽车通过燃料电池将氢气转化为电能，驱动电动机工作，实现了零排放和长续航里程的特点。
此外，燃料电池也被应用于公交车、货车和火车等公共交通工具中，以实现环保清洁的运输方式。
2. 家庭能源领域随着能源危机的日益严重和环境意识的增强，人们对于可持续能源的需求不断增加。
燃料电池被看作是一种有效的家庭能源解决方案。
家用燃料电池系统可以将天然气等燃料转化为电能供家庭使用，同时还能提供热能用于供暖和热水。
这种系统不仅能够减少对传统能源的依赖，还能降低碳排放和室内空气污染。
3. 航空航天领域燃料电池在航空航天领域的应用也引起了广泛关注。
相比传统的燃油动力系统，燃料电池可以提供更高的能量密度和更低的重量，从而提高飞机的性能和航程。
燃料电池在无人机、卫星和宇航器上的应用已取得了一定的成果，为航空航天技术和探索提供了新的突破。
4. 移动通信领域移动通信设备的使用急剧增加，对于高能量密度和长续航时间的需求也越来越大。
燃料电池被广泛探索作为移动通信设备的电源解决方案。
例如，燃料电池可以用于手机、平板电脑和笔记本电脑等便携式设备，以延长电池的使用时间和提高使用体验。
燃料电池技术的不断发展为移动通信领域带来了更大的潜力。
中国氢能源发展历史
中国氢能源发展历史当下，氢能作为全球公认最清洁的能源之一，被列为实现脱碳的重要途径。
事实上，人类对于氢能的探索由来已久，最早可追溯至500多年前，今天就带大家一起来探秘氢的“前世今生”。
16-18世纪氢被发现——1520年，瑞士医生、炼金术士、非宗教神学家和德国文艺复兴时期的哲学家Paracelsus（帕拉塞尔苏斯）通过将金属（铁、锌和锡）溶解在硫酸中，观察到了氢的存在。
氢被认知——1625年，Johann Baptista van Helmont（詹·巴普蒂斯塔·范·赫尔蒙特）首次对氢进行了描述，并使用“Gas”一词。
氢被命名——1783年，法国化学家先驱、近代化学之父Antoine Lavoisier（安东尼·拉瓦锡）为其命名为氢-hydrogen（hydro=water,genes=born of）。
第一次应用/飞上蓝天——1783年，工程师Jacques Charles（雅克·查尔斯）用波义耳的方法制造氢气，并和助手罗伯特兄弟实现了第一次无人氢气球飞行。
首次人工制氢——1784年，Lavoisier Meusnier（拉瓦锡·默斯尼埃）发明铁-蒸汽工艺，通过使水蒸气在600℃的炽热铁床上流过而产生氢气。
首次电解水——1789年，Jan Rudolph Deiman (简·鲁道夫·戴曼)和Adriaan Paets van Troost (阿德里安·帕茨·范·特罗斯特)使用静电起电器产生的电通过莱顿罐进行首次水电解。
19-20世纪燃料电池概念诞生——1801年，法国科学院院士、皇家学会会员Humphry Davy (汉弗莱·戴维)初提燃料电池的概念。
第一个氢燃料电池——1839年，英国法官和科学家William Robert Grove(威廉·罗伯特·格罗夫)开发并制作了首个燃料电池-格罗夫电池，他因此被称为燃料电池之父。
固体氧化物燃料电池研发取得新结果
开麦林教授的研究得到了业内肯定， 但也遇到一些竞争对手。 美国一家公司为了提高薄 膜太阳能电池的吸光效率， 将硅基层表面镀上纳米级凹凸不平的粗糙结构， 这样的电池除了 能够吸收红外线外，还能吸收所有的可见光，但光能转化效率的潜能目前还没有得到证明。 另外 ，美 国埃姆斯 实验室 也在研制 光学 晶体的 薄膜太 阳能 电池 ，只不过 是非 晶硅 的，他 们用铟锡氧化物层取代硅基层， 并在铟锡氧化物层 内刻有许多极小的硅柱组成的矩阵。 但是 他们的太阳能电池最多只能将转化效率提高 １％ ５ ，唯一的优势在于 电池只有 ０５ｍ ．ｐ ，因而耗 材 更少 ，价格 更便宜 。 固体氧化物燃料电池研发取得新结果 从欧盟 Ｆ－ ＯＣ ０ Ｐ６ＳＦ６ ０项 目组 获悉 ，荷 兰能源 研究 中心 （ｎｒ ｙＲ ｓａｃ ｅ ｔｅｏ ｈ Ｅｅ ｇ ｅｅｒｈＣｎｒ ｆｔｅ Ｎ ｔｅｌｎ ｓ ｅ ｈｒａ ｄ ）采用大连化物所程谟杰研究员研制的新阳极材料作为阳极功能层，成功制备 出性 能指标超 过先前 的 电池 ，在 ８０ ０ ℃下氢燃 料 的电池 面 电阻降低 到 ０ １Ｄ．ｍ，在 ６ ０Ｃ ．６ ． ２ ｃ ０ ￣ 下 氢燃料和 甲烷燃料 的 电池 面 电阻分别降低 到 ０ ４ ．９和 ０ ５Ｑ．ｍ，提前达 到项 目计划 的 电 ． ｌ ｅ２ 池性 能指标要 求 。 固体氧化物燃料电池技术是节能减排的新能源技术。 近年来发达国家大力投入支持低成 本 、高稳 定性 和高可 靠性 的固体氧化 物燃料 电池技 术研发 。ＳＦ ６０是欧 盟 Ｆ－ ＯＣ ０ Ｐ６框架下 的 个 集成项 目，以分布式 能源系 统应用 为 目标 ，研 发在 ６０ ０ ℃下发 电的新一 代固 体氧 化物燃 料 电池的材 料、部件 和 电池堆 等技术 。该项 目由欧洲 国家研 究所 、著名大学 和产业 化公 司等 ２ ３个研究伙伴 以及加拿大和中国 ３个研究伙伴共同开展研发，大连化物所主要参加 了阳极 材料 、阴极材 料和 电池集成 等课题 的研究工 作 。 超声波摄像元件薄膜试制成功 东京大学研究院工学系研究科副教授染谷隆夫及该校 国际产学共同研究 中心教授樱井 贵康的研究小组在 ＩＤ ０ 上宣布， ＥＭ ０８ ２ 试制出了以格子状排列制成超声波收发元件的柔性摄 像元 件 薄膜 。 该薄膜是通过将采用并五苯有机半导体的有机 ＦＴ薄膜及超声波收发元件阵列薄膜粘 Ｅ 贴在一起而形成的。该薄膜的尺寸为 ２ ｃ 见方。可在其上面横、纵分别配置 ８ ５ｍ 个单位尺寸 为 ５ｍ×ｌｍ ｍ Ｏｍ的超声波 收发元 件 。 超 声 波 收 发 元 件 是 通 过 利 用 一 种 绘 图 仪 ， 从 名 为 “ＰＤ （ ｉｚｅ ｅｔ ｉ Ｖ Ｆ ｐ ｅｏ ｌｃｒ ｃ
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。
燃料电池及在大连化物所的发展精编
燃料电池及在大连化物所的发展精编燃料电池是一种将化学能转化为电能的电池，其主要原理是将氢气与氧气在催化剂的作用下进行反应，产生水和电能。
燃料电池具有高效能转化、低污染、可再生等优点，被广泛应用于交通工具、家庭热电联供等领域。
在大连化物所，燃料电池的研究与发展取得了显著的进展。
大连化物所在燃料电池的研究方面主要集中在多种燃料电池的开发与应用。
首先是燃料电池的催化剂研究，催化剂是燃料电池的核心组件，直接影响其性能与寿命。
大连化物所的科研人员通过多年的工作，发展出一系列高活性、稳定性催化剂，在燃料电池中取得了优秀的性能。
其次是燃料电池的电解质膜研究，电解质膜是燃料电池中起着隔离正负极及离子传递功能的重要组件。
大连化物所的研究人员通过改进传统膜材料的结构与性质，开发出高温、高湿度环境下稳定性良好的电解质膜，有效提高了燃料电池的工作条件。
此外，大连化物所还着重研究了燃料电池的堆件设计与制造工艺。
堆件设计直接影响到燃料电池的布局和性能，大连化物所通过优化堆件结构、提高气体流动性和热管理效果，进一步提高了燃料电池的性能与效率。
同时，制造工艺的改进也使得燃料电池的生产成本降低，进一步推动了其商业化进程。
此外，大连化物所还注重燃料电池技术的应用研究。
他们与企业合作，在交通工具、船舶等领域进行了实际应用，并在实验室规模的燃料电池堆和系统中进行了验证。
他们还积极参与国际燃料电池标准的制定，推动燃料电池领域的国际化。
总之，大连化物所在燃料电池及其相关领域的研究与发展方面做出了重要的贡献。
他们不仅在催化剂、电解质膜、堆件设计与制造工艺方面取得了突破，还在燃料电池的实际应用中取得了成功。
他们的工作为燃料电池技术的发展与商业化进程提供了重要的支持。
相信随着大连化物所及其他研究机构的不断努力，燃料电池领域将在更广泛的领域发挥作用，为人类的可持续发展做出更大贡献。
氢燃料电池技术发展现状及未来展望
氢燃料电池技术发展现状及未来展望摘要：燃料电池技术具有能量转化率高、无环境污染、低噪音、可靠性高、氢燃料来源广泛等特点，已成为世界各国重点发展的技术之一。
本文概述了氢燃料电池的应用现状和趋势。
未来，氢燃料电池将大量投入到人们的生活当中，改变日常生活习惯。
关键词：氢燃料电池；发展现状；未来展望引言：在全球绿色低碳转型趋势下，氢气作为一种清洁的高效的可再生能源，已成为新一轮能源技术的变革方向，世界各国和地区正围绕氢能源加快全产业链布局。
燃料电池是一种将燃料和氧化剂在催化剂的作用下，把两者电化学反应产生的能量直接转化为电能的装置，且能量转换效率高、无污染。
1、我国氢能发展现状1.1制氢产业2020年我国H2年产量约为2500万t。
我国煤炭资源丰富，H2生产主要来源于石化和煤化工企业，化石燃料制氢和工业副产气提纯技术制氢量约占全国制氢总量的99%。
中国煤炭工业协会数据显示，2020年我国的煤制氢量占比约62%，天然气制氢量占比约19%，工业副产气提纯制氢量占比约18%，电解水制氢量占比约1%，生物质制氢技术尚未完全成熟，其制氢占比可忽略不计。
煤制氢是最成熟的制氢技术，具有成本低、工艺简单以及可大规模量产等特点，但是生产过程中会排放大量的CO2。
目前，我国的CO2捕集、利用和封存技术，尚未完全成熟，碳捕集的投资成本较高。
近年来，可再生能源电解水制氢技术的发展热度越来越高。
索比光伏网公布的数据显示，2021年全球范围内电解水制氢项目高达50GW，全球相关项目计划总量高达80GW。
1.2燃料电池产业燃料电池按电解质的种类可分为碱性燃料电池、质子交换膜燃料电池、磷酸型燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池和固体氧化物燃料电池等。
质子交换膜燃料电池具有能源转化效率高、可靠性高、启动快、结构简单及无污染等特点，被认为是燃料电池汽车和固定发电站的首选。
燃料电池由电堆、空气压缩机、加湿器和H2循环泵等系统部件构成，其中电堆占燃料电池成本约60%。
大连化学物理研究所常压燃料电池膜技术获新突破
用镍氢 电池组及其管理模块”被国家列入 ８３ ６ 计划。２０ 年，春兰研发出 ２０ ５０ ｈ ０４ ０～ ０Ａ 大容 量的动力镍氢电池，以及 比较成熟的电池组管理模块 。中国一汽、东风等汽车生产商将该
电池和管理模块应用到所改造的客车上，经测试达到了世界先进的设计标准。目 前，在武
与过去的电池相比，“ 涓流充电”（ 为了对 电 自 池 行放 电进行补充，通过小电流连续辅
助充电）后的放 电性能也很优秀。充电电压和过去同为＋４ Ｖ ． ，可以使用与 以前 的锂离子 ２ 充电电池相同的充电系统。松下电池工业将把此次开发的技术应用于方形 电 与圆筒形电 池 池，做为手机、笔记本电脑 、数码相机等电源投产。计划于 ２０ 年 ｌ 月开始生产。 ０５ ０ 目 ， 前 锂离子充电电池的正极一般使用钴酸锂， 松下电池工业采用的由 （ ｉ 锰／Ｍｎ 镍 Ｎ） （ ） ／ ／ （ｏ 钴 Ｃ ）构成的镍锰酸锂材料，产品厂商等希望能通过采用其他新材料实现高容量的锂离
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现代材料动态
２０ 年 第 ６ ０５ 期
发展新材料，发现并论证具有超高效率 （ 比如纳米技术方式，复合联接与多层设备）和超 低成本 （ 比如组织型或塑料型电池，超薄薄膜）的设备。下一代太阳能产 品将是全整合的 太阳能系统，研发也应 同时在模块和系统平衡性组件方面关注那些不同寻常的 “ 能”的 智 技术，包括那些基于电子、光学、一体化技术、建筑等的能源 、储存 、制氢产品，以及先 进的能源电气。
加强对现有研究中心、国家实验室及美国国家可再生能源实验室 （ Ｒ Ｌ Ｎ Ｅ ）的科技研究 室的支持。该科技研究室将在 ２０ ０６年完全竣工。按照设计构想 ，研究室的运行将增强研究
大连市人民政府办公厅关于加快新能源汽车产业创新发展的指导意见-大政办发〔2018〕144号
大连市人民政府办公厅关于加快新能源汽车产业创新发展的指导意见正文：----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------大连市人民政府办公厅关于加快新能源汽车产业创新发展的指导意见大政办发〔2018〕144号各区市县人民政府，各先导区管委会，市政府各有关部门，各有关单位：发展新能源汽车，是顺应全球汽车产业生态变革趋势、实现我国汽车工业由大变强的重要途径，是驱动我市汽车产业转型升级及占领未来制高点的重要突破口，是应对能源安全、环境保护等社会挑战的重要立足点，是贯彻落实国家创新驱动发展战略、加快建设东北亚科技创新创业创投中心的重要举措，也是巩固提升大连实体经济高质量发展、建设产业结构优化的先导区和经济社会发展的先行区的重要举措。
为加快推进我市新能源汽车产业创新发展，贯彻“推动纯电动汽车和插电式混合动力汽车及电池、电机、电控关键零部件发展，以氢燃料电池汽车为主导，加大研发投入支持力度，抢占技术制高点，以‘互联网+’平台经济为切入点，支持新能源汽车基础配套设施建设，大力培育新能源汽车推广应用市场，逐步打造形成国内领先、具有国际竞争力的新能源汽车产业和创新体系”的总体思路，结合我市实际，提出如下指导意见。
一、大力发展新能源汽车产业（一）前瞻性、高起点做好新能源汽车中长期发展规划。
围绕大连市新能源汽车产业发展的主导方向，在深入调研、充分论证的基础上，适时编制《大连市新能源汽车产业发展规划》，制定近、中、远期发展目标，找准切入点，明确实现路径，系统打造支持鼓励新能源汽车产业发展的综合政策环境体系，谋划落实好各项举措，形成合力，构建新能源汽车的全产业链发展新格局。
（市经信委负责）（二）培育引进新能源汽车整车生产企业。
流化床膜反应器内甲烷蒸汽重整制氢气模拟研究
前言能源是人类社会生存和发展的基础，是文明社会取得进步的先决条件。
在人类开发和利用自然资源的漫漫历史长河中，能源成为工业化社会经济发展的“命脉”和“血液”，能源科技的每一次进步都会带来世界性的产业革命和经济飞跃，可以说人类的社会生产生活与能源息息相关。
氢能是最理想的清洁能源之一，具有能量密度高，效率高，无污染等特点。
近年来,由于质子交换膜燃料电池(PEMFC)技术的突破,车载燃料电池陆续出现，这极大的推动了社会对氢能的需求。
在化学工业中, 氢气用量最大的是合成氨与石油炼制, 在其它领域, 如冶金、电子、玻璃、医药、食品、航天、能源等都需要用到氢气[1]近年来, 随着炼油过程中加氢重整与加氢裂化[2, 3 ]氢气需求量的增长, 以及石化行业如合成氨[4 ]、合成汽油[5, 6 ]、合成甲醇[7, 8 ]、费托合成[9, 10 ]等对氢气的需求呈增长趋势, 甲烷、石脑油、重油蒸汽转化与煤蒸汽气化制氢技术受到了更大重视. 特别是社会对环境质量的重视程度日益提高, 燃气排放物中的硫含量指标减少, 同时原油的加工程度不断加深, 这也增加了对氢气的需求. 氢气是一种洁净的燃料, 燃烧热值大而产物是水, 不会产生大量的温室气体如CO2、CH4和污染气体, 如SO2、NOx 等.多种概念和构型的燃料电池从技术上已经进入商业化时代[1 ], 特别是低温燃料电池允许的CO 含量在10- 6数量级[11]. 因而低温燃料电池对氢气的质量提出了新的要求.天然气由于储量丰富, 将是合成气生产进而生产氢气的主要原料. 尽管煤的储量更大, 而且价格便宜, 但其投资是以天然气为原料的合成气工厂的三倍. 因此, 本文主要讨论甲烷转化制氢气。
以低碳烃或碳为原料制氢时, 通常先制得合成气, 再经过变换、脱碳得到较纯的氢气. 据估计, 合成气生产成本约占整个制氢过程的60%～70% [12], 因此, 合成气生产成本对整个制氢成本具有重要影响.在这样的氢气需求背景下, 氢气生产的新工艺得到了发展, 并与传统的制氢技术相竞争。
对我国燃料电池发展的思考与几点建议
对我国燃料电池发展的思考与几点建议在国家大力支持下，依靠国内外科技界、企业界合作，预计在2022—2025年，我们能突破这些关键技术，使燃料电池汽车进入S型曲线的起始阶段；大幅度提高要在2025—2030年之间；燃料电池汽车要实现盈利估计还需要5年左右的时间。
燃料电池的发电原理跟锂电池类似，都是基于电化学原理，而方式却是按内燃机工作方式发电，需要构成一个燃料电池发电系统，这个系统除了燃料电池模块外，还要包括反应气（氢气、空气）供给、水热管理、电控等子系统。
推进燃料电池商业化从过去到现在，全球燃料电池汽车走了几个阶段。
第一阶段，设想的很乐观，但燃料电池于汽车上之后，受汽车工况影响，性能衰减很快。
第二阶段，主要解决燃料电池的可靠性、耐久性问题。
因为工况比较复杂，这一阶段经历了七八年时间，基本上解决了这些问题，燃料电池寿命也达到了要求。
现在进入了第三阶段，主要是进一步降低成本和铂（Pt）用量，同时加快加氢站的建设，实现燃料电池汽车的商业化。
燃料电池汽车的门槛比较高，为了攻克燃料电池产业化的问题，国际上形成了三大联盟，共同解决这些技术问题。
2022年丰田的“未来”燃料电池汽车已经宣布实现了商业化，订货已经接近1500辆。
同时，丰田为了促进燃料电池汽车在全世界尽快商业化，宣布两个重大措施，一个是专利公开，再一个是产品关键材料和部件可以向世界其他厂家出售。
特别是后一件事情，对其他国家燃料电池尽快实现商业化的作用很大。
从国际上来看，燃料电池汽车现在进入一个商业化的导入期。
燃料电池汽车的主要技术问题已经基本解决，限制燃料电池汽车大规模商业化的还有两件事情，一个是加氢站的建设，另一个是进一步提高燃料电池的可靠性和耐久性。
同时降低铂用量也是关键突破点。
使铂的用量能跟汽车尾气净化器的贵金属用量差不多，这样才能实现全面商业化。
降低成本的重点是生产线的建立，现在燃料电池汽车还不能像燃油车那样一分钟一辆在生产线上进行生产，所以生产线（包括整车和各个关键零部件的生产线）的建立还是很艰巨的一个任务。
熔融碳酸盐燃料电池
熔融碳酸盐燃料电池燃料电池简介一、发展过程燃料电池的原理始见于1839年Grove发表的氢和氧反应可发生电的论文,但长期未受到重视。
直到二十世纪六十年代适应宇航事业的需要才开始应用,并不惜工本开发出高性能的燃料电池。
1967年美国将它列人TARGET计划(天然气转换研究计划),着手开发以天然气为燃料的民用燃料电池发电,日本的大阪和东京煤气公司亦参与了这一计划。
七十年代这种污染少而发电效率高的技术受到了多方重视。
但除了磷酸盐型燃料电池开发较快外,熔融碳酸盐型燃料电池和固体电解质型燃料电池因难度很高,所需燃料氢的开发尚未很好解决,因而进展不快。
直到1981年列人日本月光计划中的大型节能技术项目后,除将磷酸盐型电池列人扩大试验和应用开发计划外,将碳酸盐型电池进行工业应用试验,固体电解质型电池则从基础研究开始,进行了长期系统的研究。
二、基本原理和特点l、基本原理是水电解后生成氢和氧的逆反应。
即氢和氧燃烧时所产生的吉布斯自由能直接变成电能。
由于不经过常规发电流程中的热能和机械能的转换环节,故发电效率较高,污染少。
2、它和一般蓄电池基本相似,由正极、电解质和负极等基本元件组成。
不同的是蓄电池用完后需通过充电来恢复功能,而它只要不断供人氢和氧就可不断发电。
开、停方便,适于做调峰负荷.3、扩大规模时只是将若干个基本元件组叠加和串接组合即可。
其效率不受规模大小的影响,故适于孤岛和生活区的独立电源。
4、由于反应温度高,可利用余热供热;用于生活民用时,还可简化送配电系统,减少转电损耗。
5、电池本体无可动部分,加上附属系统的整体可动件亦少,无噪音污染。
三、燃料电池的应用前景燃料电池用于军事、航天等尖端技术领域,经济上的考虑是第二位的,但作为地面商业化发电设备,目前的价格3000美元/kw远远高于国际上大型现代化电站建设价格(约1000美元/kw)。
不过,如果按目前的发展PAFC降到1500美元/kw,又考虑到传统发电设备所排放的N仪、05:的污染防治费用,也许燃料电池发电更为经济。
中德两国质子交换膜燃料电池研讨会在大连化物所召开
１ １ 月 ８日， 中德 “ 子 交换 膜 燃 料 电池 动 态 过 质 程研 讨会 ” 在大 连化 物所 召开 ． 研讨 会是基 于 中德 此
燃料合作伙伴关 系（ Ｃ Ｐ 框架下 的中德 合作项 Ｇ ￣Ｆ ） 目召开 的 ． 出席会 议 的有德 方 代 表 太 阳 能 和氢 能 研 究所 原 主 任 、 国燃 料 电池 首 席专 家 Ｇ ｒｈ 德 ａｃｅ教授 ， 电化学 系统部 门负责人 Ｋ ｂａ ａｚ 教授及 项 目负责人 Ｓｈｕ ｅｇｒ ｃｌｍｂｒｅ 先生 ， 大连 化 物所 燃 料 电 池 研 究 室 主
美国 内华达 大学开 发太 阳能 驱动 膜蒸馏 系统
保 护咸水 湖 泊生态 系统 全 球有 数百 个咸水 湖 泊 因人 类 的活动 和 自然过 程水位 下 降 ， 水位 下 降的结 果造 成盐 度升 高 ， 直接威
胁 着湖 泊 的生态 系统 ． 国 内华 达 大 学 开发 出一种 美
利用太 阳池 （ 具有 一 定 盐浓 度 梯 度 的 池水 作 为集 热 器和 蓄热器 的一 种太 阳能 热利用 系统 ）在 池底捕集 ，
中国 一欧盟 （ 威海 ） 膜技 术研发 中心 为促进
年 的工作任 务达 成 了初步 协议 ． 该合 作项 目的建立 ， 有利 于双方 的优 势互 补 ， 同促 进 燃 料 电 池 的技术 共 进步 ． 会后 ， 德方 代表参 观 了大 连化 物所燃 料 电池相 关研究 组及 新源 动力 公 司 ， 对 该 所燃 料 电池科 研 并 平 台和学术 水平 给予 了充 分肯定 ．
任孙公 权研 究员 ， 志刚研 究员 等相关 人员 ． 邵 研讨 会
上， 双展
类模式 ． 分类方法按照美 国标准 Ｎ Ｆ确定 ， Ｓ 区别对 待减 少 消极感 官影 响成 分 系统 （ Ｆ Ａ Ｉ１ ＮＳ ／ ＮＳ ２中规 定）减少消极健康影 响成分系统 （ Ｓ ／ Ｎ Ｉ３中 ， Ｎ Ｆ Ａ Ｓ５ 规定 ）及 减少 饮用 水 细 菌产 生 （ ， 微生 物 浓 度 ） 系统 ．
一体式可再生燃料电池用新型膜电极三合一
蚀． 针对上述 问题 ， 大连化学 物理研究所 开展 了 Ｕ — Ｒ
１ 可 再 生燃料 电池 简 介
可再生燃 料 电池 （ Ｆ ） Ｒ Ｃ 是将 燃料 电池 （ Ｃ Ｆ ）与 电解 池 （ ＷＥ） 相结 合 的一 种储 能 装 置． ｃ运 行 时 ， Ｆ 氢 、 反应产 生 电能 的 同 时生 成水 ； 氧 ＷＥ运 行 时 ， 利 用 电能电解水 ， 生 的氢 、 将产 氧储存起来 作为燃 料电
华 南 师 范大 学 学报 （ 自然 科 学 版 ）
２０ ０ ９年 １ １月
Ｎｏ ． ２ ０ ｖ ｏ９
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ Ｓ ＯＵＴ ＣＨＩ Ｈ ＮＡ ＮＯＲＭＡＬ ＵＮＩ ＶＥＲＳ ⅡＹ
（ Ａ Ｕ Ａ ＣＥ Ｃ ＤＳＯ Ｎ Ｔ Ｒ Ｌ Ｓ ＩＮ ＥＥ Ｉ Ｎ）
第２ ８届全 国化 学与物理 电源 学术年会论文选 － （ 上 增刊）
文 章 编号 ： ００— ４３ ２０ ） Ｉ ０ ６ ２ １０ ５ ６ （０９ Ｓ 一０４ 一ｏ
一
体 式 可 再 生 燃 料 电 池 用 新 型 膜 电极 三 合 一
马海鹏 ，张华 民 ， 刘 波 ，张益宁 ，
出非 碳担载 双功 能氧 电极 催化 剂 ， 解决 了非担 载催 化剂 电化学 活 性 面积小 和利 用率 低 等 问题 ． 由图 １
中采用 非碳担 载双功 能催化剂 的 Ｕ Ｆ Ｒ Ｃ单池性 能 曲 线可见 ， 非碳 担 载双 功 能 催 化 剂 的 Ｆ Ｃ性 能 已接 近 商业化 Ｐ／ ｔＣ的 Ｆ Ｃ性 能 ， ＷＥ性能 也得到 显著 提高．
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燃料电池及在大连化物所的发展衣宝廉张华民明平文（中国科学院大连化学物理研究所）衣宝廉张华民明平文（中国科学院大连化学物理研究所大连 116023）Fuel Cells and the Activities in Dalian Institute ofChemical Physics, CASBaolian YI. Huamin ZHANG. Pingwen MING(Dalian Institute of Chemical Physics, CAS, Dalian 116023 P.R.China)AbstractThe principles, types, and status of fuel cell are introduced in brief. Dalian Institue of Chemical Physics (DICP) began the fuel cell research for Alkaline Fuel Cell (AFC) from 1960s. In 9th 5-year Plan, DICP acted as a leadship member in National Key Project, "Fuel Cell Technology".A set of technology was taken out independently. Nowadays DICP focus on Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC), Solid Oxide Fuel Cell (SOFC), Molten Carbonate Fuel Cell (MCFC) and Direct Methanol Fuel Cell (DMFC). Recently a new corp. named Dalian Sunrise Power Co., Ltd. was founded for the commercialization of fuel cells, especially for that of PEMFC.DICP is the main shareholder of Sunrise Power for its fuel celltechnology.一．原理，分类与技术现状1. 原理燃料电池（FC）是一种等温进行、直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能高效（50-70%），环境友好地转化为电能的发电装置[1]。
它的发电原理与化学电源一样，电极提供电子转移的场所，阳极催化燃料如氢的氧化过程，阴极催化氧化剂如氧等的还原过程；导电离子在将阴阳极分开的电解质内迁移，电子通过外电路作功并构成电的回路。
但是FC的工作方式又与常规的化学电源不同，而更类似于汽油、柴油发电机。
它的燃料和氧化剂不是储存在电池内，而是储存在电池外的储罐中。
当电池发电时，要连续不断的向电池内送入燃料和氧化剂，排出反应产物，同时也要排除一定的废热，以维持电池工作温度的恒定。
FC本身只决定输出功率的大小其储存能量则由储存在储罐内的燃料与氧化剂的量决定。
图1为石棉膜型氢氧燃料电池单池（single cell）的结构和工作原理图。
氢气在阳极与碱中的OH 在电催化剂的作用下，发生氧化反应生成水和电子：H2 + 2 OH H2O + 2e- 0= -0.828V电子通过外电路到达阴极，在阴极电催化剂的作用下，参与氧的还原反应：O2 + H2O +2e- 2OH 0= 0.401V生成的OH 通过饱浸碱液的多孔石棉膜迁移到氢电极。
为保持电池连续工作，除需与电池消耗氢、氧气等速地供应氢、氧气外，还需连续、等速地从阳极（氢极）排出电池反应生成的水，以维持电解液碱浓度的恒定；排除电池反应的废热以维持电池工作温度的恒定。
图2为燃料电池单池伏安特性曲线。
图中η0称为开路极化，即当电池无电流输出时的电池电压与可逆电势的差值，其产生原因是氧的电化学还原交换电流密度太低，从而产生混合电位。
ηr为活化极化，它为电极上电化学反应的推动力，ηD为浓差极化，它为电极内传质过程的推动力。
ηΩ为电池内阻引起的欧姆极化，它包括隔膜电阻、电极电阻与各种接触电阻，伏安曲线的直线部分的斜率由它决定，电池电流密度的工作区间就选在此段，通称这一段斜率为电池的动态内阻。
燃料电池的效率按下式计算式中fT 为热力学效率，即，等于0.83；fV为电压效率，为电池工作电压与可逆电势（1.229）之比；fi为电流效率，对石棉膜型电池，由前所述，接近100%；fg为反应气利用效率，对采用纯氢、纯氧为燃料的电池，一般而言，fg≥98%。
由图可知，当i=100mA/cm2时，电池工作电压V=0.95V，取fg=0.98，代入上式计算得f=57.5%。
一个单池，工作电压仅0.6～1.0伏，为满足用户的需要，需将多节单池组合起来，构成一个电池组（stack）。
首先依据用户对电池工作电压的需求，确定电池组单池的节数，再依据用户对电池组功率的要求，和对电池组效率及电池组重量与体积比功率的综合考虑，确定电池的工作面积。
以燃料电池组为核心，构建燃料（如氢）供给的分系统，氧化剂（如氧）供应的分系统，水热管理分系统和输出直流电升压、稳压分系统。
如果用户需要交流电，还需加入直流交流逆变部分构成总的燃料电池系统。
因此一台燃料电池系统相当于一个小型自动运行的发电厂，它高效、环境友好地将贮存在燃料与氧化剂中的化学能转化为电能。
阐明各分系统间关系的电池系统的方块图如图3所示。
2．分类与技术状态至今已开发了多种类型的燃料电池，按电解质的不同分类和技术发展状态见表1。
类型电解质导电离子工作温度燃料氧化剂技术状态可能的应用领域碱性 KOH OH- 50~200°C 纯氢纯氧高度发展高效航天，特殊地面应用质子交换膜全氟磺酸膜 H+ 室温~100°C 氢气，重整氢空气高度发展，需降低成本电汽车，潜艇推动，可移动动力源磷酸H3PO4 H+ 100~200°C 重整气空气高度发展，成本高，余热利用价值低特殊需求，区域性供电熔融碳酸盐 (Li,K)CO3 CO32- 650~700°C 净化煤气天然气重整气空气正在进行现场实验，需延长寿命区域性供电固体氧化物氧化钇稳定的氧化锆 O2- 900~1000°C 净化煤气天然气空气电池结构选择，开发廉价制备技术区域供电，联合循环发电二．燃料电池在化物所的进展1．概述七十年代，在朱葆琳先生和袁权院士的领导下，历经十年的奋斗，中国科学院大连化学物理研究所研制成功了两种型号（A型和B型）航天用，静态排水，石棉膜型H2-O2碱性燃料电池[2]。
A型用液氢、液氧作燃料和氧化剂，带有水的回收和净化分系统。
B型以N2H4在线分解产生的N2-H2混合气作燃料和液氧作氧化剂。
这两种型号的碱性燃料电池外貌见图4，图5。
并均通过航天环境模拟实验。
与此同时，还组装了10kW和20kW以肼分解气为燃料的自由介质型电池组，进行了电池组性能的研究。
八十年代承接"七五"攻关任务，研制碱性、水下用千瓦级氢氧燃料电池系统，并通过专家组的验收[3]。
九十年代，由于燃料电池发电具有高效、环境友好的特点，适应人类持续发展的需要，因此燃料电池的研究、开发、试用进入一个新的高潮，我所在863、中科院和国家科技部的资助下，对各种类型燃料电池在70、80年代技术积累的基础上，进行了全面的研究、开发和试用。
1）承担的863任务"百瓦级再生氢氧燃料电池"已通过专家组验收，结论为研制成功我国首台再生氢氧燃料电池系统。
2）承担的九五攻关熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）关键材料、部件与电池组研制任务，在LiAlO2(偏铝酸锂)粉料，制膜方面已取得了突破性进展，已具备小批量生产能力。
已组装了90W、150W、300WMCFC电池组，正在准备组装2kWMCFC电池组。
已申请了7项专利。
3）与安徵天成公司共建的直接醇类燃料电池实验室，在适于直接醇类电池应用的膜电极三合一（MEA）制备技术方面，尤其是电极结构已取得了重大进展，单池性能已达国际公开报导的水平。
正在进行电催化剂与电池组结构攻关。
已申请专利2件。
4）固体氧化物燃料电池（SPFC）研究重点是中温SOFC，在薄膜（5～10μm）氧化钇稳定氧锆（YSZ）制备技术方面已取得突破；单池输出比功率已达0.4mW/cm2。
并正在开展钙钛矿型新型电解质新料研究。
已申请3项专利。
2．质子交换膜燃料电池进展a) 原理质子交换膜型燃料电池以全氟磺酸型固体聚合物为电解质，铂/碳或铂-钌/碳为电催化剂，氢或净化重整气为燃料，空气或纯氧为氧化剂，带有气体流动通道的石墨或表面改性的金属板为双极板。
图6为质子交换膜燃料电池的工作原理示意图。
质子交换膜型燃料电池中的电极反应类同于其它酸性电解质燃料电池。
阳极催化层中的氢气在催化剂作用下发生电极反应H2 → 2H+ + 2e-该电极反应产生的电子经外电路到达阴极，氢离子则经电解质膜到达阴极。
氧气与氢离子及电子在阴极发生反应生成水 1/2 O2 + 2H+ +2e- → H2O生成的水不稀释电解质，而是通过电极随反应尾气排出。
由图6可知，构成质子交换膜燃料电池的关键材料与部件为：1)电催化剂。
2)电极（阴极与阳极）。
3）质子交换膜。
4）双极板。
b)关键部件制备技术下面简介我所开发的上述关键部件的制备技术。
电催化剂 Pt/C电催化剂以Vulcan XC-72碳为担体,铂氯酸为原料,甲醛为还原剂。
为提高铂的分散度，以高比例的异丙醇为溶剂。
制备过程在惰性气氛下进行，防止受氧气的影响产生铂的大晶粒。
采用二氧化碳调节pH值，加速催化剂的沉淀。
制备的20(wt)%的Pt/C电催化剂铂的晶粒为2nm。
〔4〕电极电极采用0.2～0.3mm石墨化的碳纸或碳布为扩散层，为增加其憎水性和强度，多次浸入重量为30～50(wt)%PTFE作为憎水剂。
并用各占50(wt)%碳与PTFE的混合物对其表面进行整平。
在整平层上用喷涂或涂布法制备厚度为30～50μm，PTFE含量为20～50(wt)%，铂担量为0.1～0.4mg/cm2的催化层。
〔5〕膜电极三合一的制备采用喷涂和浸渍法，向电极催化层浸入0.6～1.2mg/cm2的Nafion树脂实现电极的立体化。
将用3～5%H2O2水溶液和0.5Mol/L的稀硫酸的稀硫酸处理好的Nafion膜置于两片电极之间，电极催化剂面向Nafion膜，在热压机上压合，以减小膜与电极间的接触电阻，热压温度为130～135℃，压力60～90大气压，热压时间为60～90秒。