Introducere în energia hidrogenului și pilele de combustibil

Pilele de combustibil pot fi împărțite înmembrana schimbătoare de protoni pile de combustie (PEMFC) și pile de combustie cu metanol direct în funcție de proprietățile electrolitului și combustibilul utilizat

(DMFC), celula de combustibil cu acid fosforic (PAFC), celula de combustibil cu carbonat topit (MCFC), celula de combustibil cu oxid solid (SOFC), celula de combustibil alcalină (AFC), etc. De exemplu, celulele de combustibil cu membrană schimbătoare de protoni (PEMFC) se bazează în principal pemembrana schimbătoare de protoni mediu de transfer de protoni, celulele de combustie alcaline (AFC) folosesc electrolit alcalin pe bază de apă, cum ar fi soluția de hidroxid de potasiu, ca mediu de transfer de protoni, etc. În plus, în funcție de temperatura de lucru, celulele de combustibil pot fi împărțite în celule de combustibil cu temperatură înaltă și temperatură scăzută pile de combustibil, prima include în principal pile de combustibil cu oxid solid (SOFC) și celule de combustibil cu carbonat topit (MCFC), Cele din urmă includ celule de combustibil cu membrană schimbătoare de protoni (PEMFC), pile de combustibil cu metanol direct (DMFC), pile de combustibil alcaline (AFC), celule de combustibil cu acid fosforic (PAFC), etc.

Membrană schimbătoare de protoni fuel cells (PEMFC) use water-based acidic polymer membranes as their electrolytes. PEMFC cells must operate under pure hydrogen gas due to their low operating temperatures (below 100 ° C) and the use of noble metal electrodes (platinum based electrodes). Compared with other fuel cells, PEMFC has the advantages of low operating temperature, fast start-up speed, high power density, non-corrosive electrolyte and long service life. Thus, it has become the mainstream technology currently applied to fuel cell vehicles, but also partially applied to portable and stationary devices. According to E4 Tech, PEMFC fuel cell shipments are expected to reach 44,100 units in 2019, accounting for 62% of the global share; The estimated installed capacity reaches 934.2MW, accounting for 83% of the global proportion.

Pilele de combustie folosesc reacții electrochimice pentru a converti energia chimică din combustibil (hidrogen) la anod și oxidant (oxigen) la catod în energie electrică pentru a conduce întregul vehicul. Mai exact, componentele de bază ale celulelor de combustibil includ sistemul motor, sursa auxiliară de alimentare și motorul; Printre acestea, sistemul motor include în principal motorul compus din reactor electric, sistem de stocare a hidrogenului vehiculului, sistem de răcire și convertor de tensiune DCDC. Reactorul este componenta cea mai critică. Este locul unde hidrogenul și oxigenul reacționează. Este compus din mai multe celule unice stivuite împreună, iar materialele principale includ placa bipolară, electrodul cu membrană, placa de capăt și așa mai departe.