化工资讯网整理编辑:燃料电池的发电原理,其实是将燃料的化学能转换为人们所需的电能,无需进行燃烧,也没有转动部件,而且在理论上有100%的能量转换率,这种装置无论实际大小其发电效率可以达到40%~60%,并且可实现热电的联产联用,全过程中也没有输电输热损失,所以综合能源效率可以有80%之多,此一装置为集木式结构,它的容量可小到给手机提供电力、大到可以与目前的火力发电厂电力相比较,是非常灵活的。
燃料电池其原理与一般电池相同。其单体电池是由正负两个电极(负极即燃料电极和正极即氧化剂电极)以及电解质组成。不同的是一般电池的活性物质贮存在电池内部,因此,限制了电池容量。而燃料电池的正、负极本身不包含活性物质,只是个催化转换元件。因此燃料电池是名副其实的把化学能转化为电能的能量转换机器。电池工作时,燃料和氧化剂由外部供给,进行反应。原则上只要反应物不断输入,反应产物不断排除,燃料电池就能连续地发电。燃料电池是一种将储存在燃料和氧化剂中的化学能,直接转化为电能的装置。当源源不断地从外部向燃料电池供给燃料和氧化剂时,它可以连续发电。依据电解质的不同,燃料电池分为碱性燃料电池(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)及质子交换膜燃料电池(PEMFC)等。按燃料电池所用原始燃料的类型,大致分为氢燃料电池、甲烷燃料电池、甲醇燃料电池和汽油燃料电池。燃料电池不受卡诺循环限制,能量转换效率高,洁净、无污染、噪声低,模块结构、积木性强、比功率高,既可以集中供电,也适合分散供电。
燃料电池具有高效率、无污染、建设周期短、易维护以及成本低的特点,它不仅是汽车最有前途的替代清洁能源,还能广泛用于航天飞机、潜艇、水下机器人、通讯系统、中小规模电站、家用电源,又非常适合提供移动、分散电源和接近终端用户的电力供给,还能解决电网调峰问题。
伴随着燃料电池商业化推广开来,其市场发展前景也十分广阔。人们纷纷预测,燃料电池是继火电、水电、核电后的第四代发电方式,并即将引发21世纪新能源与环保的绿色革命。