燃料電池技術在交通運輸領域中的發(fā)展
與內燃機相比,燃料電池不需要燃燒化石燃料,因此電動汽車相對更加環(huán)保。但燃料電池的成本、耐久性和性能影響著其在交通運輸領域的應用。介紹了燃料電池在交通運輸領域的應用進展,同時討論了燃料電池中氫氣的存儲問題。
與蓄電池相比,燃料電池具有成本低、環(huán)保、質量輕、生命周期長等優(yōu)點。這些優(yōu)勢決定了燃料電池會比蓄電池有更加廣泛的應用。根據(jù)碳信托基金預測,到2050年燃料電池汽車將達到4.91億輛,占汽車總和的1/3;質子交換膜燃料電池(PEMFC)將得到廣泛的應用,但是由于其成本較高因此限制了其商業(yè)化應用。
在PEMFC方面,在膜電極組件中插入兩個對稱的流場板,并且將這兩個流場板串聯(lián)堆疊起來以獲得更高的電壓。在具有陽極/陰極集電場(也稱為雙極板)材料選擇方面,石墨基復合材料具有優(yōu)良的耐化學性、良好的傳熱性、電導率,以及較低的密度,因此其可作為雙極板的制造材料。上述措施可降低燃料電池的成本,提高燃料電池的性能,促進PEMFC在交通運輸領域中的應用。
針對燃料電池中氫氣存儲問題,擬建立氫氣加氣站,以保證及時向消費者提供氫氣。這些加氣站中需要設立高壓存儲設備。一個標準的氫氣站應包括:氫氣供給設備、氫氣存儲設備和氫氣添加設備。由于體積限制,車輛上的氫氣存儲設備的壓力要求很高,應具 備 耐高 壓 力(20~25MPa)的能力。
刊名:International Journal of Hydrogen Energy(英)
刊期:2016年第37期
作者:A.Alaswad et al
編譯:楊欣