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中文 > 產品&解決方案 > 氫燃料電池的概念_燃料電池的工作原因_攀業氫燃料電池的優勢-上海攀業氫能源科技有限公司

什么是氫燃料電池?

燃料電池是一種電化學能量轉換裝置,可以將氫氣中的化學能直接轉換為直流電。當氫氣作為燃料進入燃料電池后,燃料電池就會發出電,并且排放出唯一副產品,潔凈的水。和傳統蓄電池不同的是,傳統蓄電池只能將本身儲存的能量釋放出來,因此傳統蓄電池只是一個儲能裝置,而燃料電池在有充足的氫氣的情況下可以源源不斷地將氫氣的能量轉換為電能。因此燃料電池在可持續工作時間上遠遠強于傳統的蓄電池。而且燃料電池在工作的時候十分安靜,并且沒有溫度很低,不超過100攝氏度。這確保了燃料電池可以應用在各種領域。

燃料電池如何工作?

燃料電池由質子交換膜、催化劑涂層、陰極(氣體擴散層)、陽極(氣體擴散層)、集流板組成。其中質子交換膜、催化劑涂層組成膜電極,膜電極和陰極、陽極氣體擴散層組成膜電極組(MEA)。MEA和2塊集流板組成單電池。

氣體(氫氣和空氣)經集流板通道進入質子交換膜兩邊的電極。氫氣經此通道流向涂有鉑催化劑的陽極,分離成氫質子和氫離子。自由電子流至外電路,形成電流,質子經電解膜到達陰極。空氣中的氧氣,外電路中的電子和質子在負極發生反應產生純凈水,釋放熱量。

多個單電池拼接形成燃料電池堆,提供所需功率。單電池開路電壓約1V, 滿負載時約為0.6V。單電池串聯組成電池堆,提供所需輸出電壓。燃料電池輸出電流與有效面積呈正比例。因此,燃料電池堆可經幾何拼接產生所需輸出電壓,電流和功率。

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攀業氫燃料電池的優勢?

產品特點
攀業獨有的PASH自增濕技術使得燃料電池產品在實用性上有了巨大的突破。在成本上也有了顯著的降低。相對于傳統燃料電池技術,PASH技術擁有諸多優點:

更簡單的結構、更小的外形和更輕的重量
由于PASH技術的出色表現,整個燃料電池系統在運轉的時候不需要對于進入燃料電池的空氣和氫氣進行額外的增濕,也不需要比熱容更大的水來冷卻系統就可以保證系統正常工作。這使得整個系統的結構分外簡潔,輕巧。如果采用水冷增濕技術,4千瓦的燃料電池系統的體積和重量將會達到攀業現有產品的三倍以上。

更高的可靠性
簡化系統設計旨在確保最大限度的減少燃料電池系統的零部件的同時確保系統正常運轉。這能有效降低系統故障的概率,并且能夠大幅降低使用期間的維護成本。

更低的成本
更少的零部件在降低故障概率的同時也有效的降低了零部件成本和生產成本。

更簡單的控制系統
當整個系統被大幅簡化后,控制系統僅僅需要控制個位數的部件就能是系統正常運轉。這使得控制策略大幅簡化,這也使得燃料電池系統更易集成到其它終端應用產品中,比如燃料電池車輛,燃料電池電源等。

更高的燃料效率
PASH技術確保燃料電池產品擁有很高的燃料效率,簡化的系統設計又將這一特點進一步強化。整個燃料電池輔助系統的能耗不超過系統總功率的3%。

更好的環境適應性
基于PASH技術開發的燃料電池電極在空冷非增濕條件下可以穩定的運行在0.65V/800mA。具有出色性能的同時,該電極也具有極強的環境適應性。使用該電極的燃料電池對能夠在零下十攝氏度,20%-95%的環境下啟動和工作。

使用氫氣安全嗎?

使用氫氣安全嗎?大眾對于氫氣的使用普遍存在莫名的恐懼心理,認為氫氣是不安全的,甚至是極其危險的。實際上任何燃料都含有能量,只要含有能量就有潛在的著火或爆炸的危險。根據現有的文獻來看,氫氣并不比我們經常使用的能源,像汽油、天然氣、工業用電等危險。

實際上我們日常生活中也會經常用到氫氣,比如煤氣,大約50%左右的成份為氫氣,人們對于煤氣的安全卻沒有心存疑慮,也沒有因為其有潛在的安全問題而不去使用它。

氫是自然界中分子量最小的元素,是空氣質量的1/14。在開發的空間中,氫氣很容易快速擴散,而不像汽油等燃料揮發后滯留在空氣中不易擴散,其爆炸的可能性很小。當然這也造成了其儲存起來比較困難。

氫氣非常易燃,身上的靜電就有可能引起氫氣的燃燒。另外在空氣中,氫氣的燃燒范圍很寬,按體積比計算其范圍為4%~75%。當泄漏發生時﹐往往是氣體燃燒范圍的下限決定是否會有危險發生。氫氣的燃燒下限是汽油的4倍、丙烷的2倍﹐但稍低于天然氣的燃燒下限。所以對氫的爆炸危險要有足夠的警惕。氫氣爆炸時釋放的能量為同體積汽油(氣態)爆炸釋放能量的1/22左右。氫氣燃燒時產生水,但是不會冒煙,不會污染環境。而汽油等燃料燃燒會產生大量對人體和環境有害的煙霧和粉塵。由于氫焰的輻射率小,只有汽油、空氣火焰輻射率的十分之一,因此氫氣火焰周圍的溫度并不高。

為了保證氫氣使用安全,可以在用氫場所配備氫氣泄漏檢測儀,防止潛在危險。

上海世博會期間,194輛氫燃料車及加氫站正常穩定運行。2008年采用氫動力的神舟七號順利登月。總的來說,只要注意氫氣的安全操作,就能最大程度的避免潛在事故。

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