燃料电池是一种将化学能直接转换为电能的设备,其工作原理基于氧化还原反应。根据不同的分类标准,燃料电池可以分为以下几种主要类型:
碱性燃料电池 (AFC)
使用强碱(如氢氧化钾或氢氧化钠)作为电解质。
氢气作为燃料,纯氧或脱除微量二氧化碳的空气作为氧化剂。
能量转化效率约60%,工作温度约80℃,可快速启动。
磷酸盐型燃料电池 (PAFC)
使用磷酸作为导电电解质。
工作温度在150~200℃之间,对杂质耐受性较强。
发电效率约45%,燃料以氢、甲醇为宜。
熔融碳酸盐型燃料电池 (MCFC)
使用熔融碳酸盐作为电解质。
运行温度约650℃,可以承受一氧化碳的存在。
发电效率约55%,燃料可用氢、一氧化碳、天然气等。
固体氧化物型燃料电池 (SOFC)
使用固体氧化物作为电解质。
操作温度约1000℃,发电效率可超过60%。
适合建造大型发电站。
质子交换膜燃料电池 (PEMFC)
使用质子交换膜作为电解质。
可以冷起动和快起动,适用于移动电源和FCEV(燃料电池电动车)使用。
直接甲醇燃料电池 (DMFC)
使用甲醇作为燃料,省去了氢的生产与存储。
电化学转化过程可以是直接或间接。
这些燃料电池各有特点,适用于不同的应用场合,如交通工具、移动电源、固定发电站等。