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1.1、氫燃料概述 – 原理概念及應用

氫燃料電池嚴格意義上來(lái)說(shuō)丌能稱(chēng)作為“電池”，而是一種被稱(chēng)為“質(zhì)子交換膜”的發(fā)電技術(shù)，實(shí)際效果更接近于一臺發(fā)電機。它將氫氣和氧氣通過(guò)質(zhì)子交換膜催化后逆電解進(jìn)行發(fā)電，其本身幵無(wú)法蓄電，發(fā)的電隨發(fā)隨用，無(wú)需燃燒，除了水和二氧化碳以外沒(méi)有任何排放物。這種電池具備能量轉換效率高、噪音低、無(wú)污染、壽命長(cháng)、啟勱迅速、比功率大和輸出功率可隨時(shí)調整等性能優(yōu)勢。燃料電池在很多領(lǐng)域已經(jīng)開(kāi)始應用。比如早期的航空航天勱力應用，早將燃料電池作為航空航天主要能源方式的可追溯到上世紀50年代美國NASA的阿波羅登月計劃，后來(lái)燃料電池逐步由航空航天、邊遠地區發(fā)電等領(lǐng)域向商用領(lǐng)域過(guò)渡，目前占比大的應用之一是是發(fā)電或輔助備用電源發(fā)電，例如美國很多數據中心將燃料電池作為備用電能使用。

1.2、氫燃料概述 – 工藝技術(shù)分析

PEMFC是低溫型燃料電池，主要組成部分包括催化劑、質(zhì)子交換膜、電極、雙極板。電解質(zhì)是全氟磺酸型固體聚合物，催化劑一般使用金屬鉑和鉑碳顆粒，雙極板一般使用石墨。質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)電時(shí)，質(zhì)子交換膜作為傳遞氫離子的介質(zhì)，只允許氫離子通過(guò)，工作時(shí)相當于一個(gè)直流電源，陽(yáng)極即電源負極，陰極即電源正極，燃料可以是氫氣、甲醇、乙醇、甲烷等，其中氫氣和甲醇使用較多。