《新能源发电技术》课件——燃料电池 项目5:氢能与燃料电池.pptx
时间:2022年;;;广义的氢储能是指把任意形式的能量转换成氢气的化学能,以氢气的形式进行存储。
狭义的氢储能是指将太阳能、风能等清洁能源发出的电能或夜间电网的过剩电能,通过电解水制取氢气,通过储氢罐存储,之后由燃料电池发电技术等实现氢气的利用。
常规的电池储能是电能与电能的转换,而氢储能是电能与氢气的转换。
同时,氢储能相对于电池储能和其他传统储能方式,具有一定比较优势:电池储能主要适用于小功率、短周期、分布式储能,氢储能更适用于长周期、大规模、集中式储能。在大规模储能方面,氢储能相对于电池储能的成本优势明显。;燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置,又称电化学发电器。它是继水力发电、热能发电和核能发电之后的第四种发电技术。
燃料电池一般以氢气、碳、甲醇、硼氢化物、煤气、天然气等燃料作为负极,用空气中的氧作正极。与一般电池的区别在于般电池的活性物质是预先放在电池内部的,电池的容量取决于贮存的活性物质的量,而燃料电池的活性物质是在反应时源源不断的输入的,因此它只是一个能量转换装置。;;;集流体;;;;不受卡诺循环效应的限制,
因此能量转换效率高;成本高,经济且无污染的
制氢技术还存在难点
;电动汽车;我国在整车、系统和电堆方面均已有所布局,但零部件方面的相关企业仍较少,特别是最基本的关键材料和部件,如质子交换膜、碳纸、催化剂、空压机、氢气循环泵等;国内虽有相关企业开始介入,但与国际先进产品相比,可靠性和耐久性仍存在较大差距,大部分关键零部件及关键材料仍依赖进口。
燃料电池汽车虽然发展迅速,但从商业化要求角度,中国车用燃料电池技术上仍然存在一定差距,未来需加强对以下几个方面的布局:
1)提高燃料电池电堆性能与比功率。目前,国内燃料电池车电堆的功率级别还普遍偏低。国内车用燃料电池堆主要以30~50kW为主,与国际上乘用车的燃料电池功率级别100kW左右相差甚远。
2)提高燃料电池的耐久性。提高燃料电池堆及系统的耐久性,是燃料电池商业化的前提。目前,提高系统控制策略是提高燃料电池车耐久性的有效途径之一。
3)降低燃料电池的成本。建议要发展低成本的材料与部件,例如低Pt催化剂与膜电极、低成本的双极板和系统部件,并实现量产,以降低电堆与系统成本。
4)加强关键材料与核心部件批量生产技术。这严重制约了我国氢能燃料电池产业的自主可控发展,加强上述关键材料核心部件的技术转化,加快形成具有完全自主知识产权的批量制备技术和建立产品生产线,全面实现关键材料核心部件的国产化与批量生产。