Úvod do vodíkovej energie a palivových článkov

Palivové články možno rozdeliť namembrána na výmenu protónov palivové články (PEMFC) a priame metanolové palivové články podľa vlastností elektrolytu a použitého paliva

(DMFC), palivový článok s kyselinou fosforečnou (PAFC), palivový článok s roztaveným uhličitanom (MCFC), palivový článok s pevným oxidom (SOFC), alkalický palivový článok (AFC) atď. Napríklad palivové články s protónovou výmennou membránou (PEMFC) namembrána na výmenu protónov prenosové protónové médium, alkalické palivové články (AFC) používajú ako médium na prenos protónov alkalický elektrolyt na vodnej báze, ako je roztok hydroxidu draselného atď. Okrem toho podľa pracovnej teploty možno palivové články rozdeliť na vysokoteplotné palivové články a nízkoteplotné palivové články, prvé zahŕňajú hlavne palivové články s pevným oxidom (SOFC) a palivové články s roztaveným uhličitanom (MCFC), druhé zahŕňajú palivové články s protónovou výmennou membránou (PEMFC), priame metanolové palivové články (DMFC), alkalické palivové články (AFC), palivové články s kyselinou fosforečnou (PAFC) atď.

Protónová výmenná membrána 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.

Palivové články využívajú elektrochemické reakcie na premenu chemickej energie z paliva (vodík) na anóde a oxidantu (kyslík) na katóde na elektrickú energiu, ktorá poháňa celé vozidlo. Konkrétne medzi základné komponenty palivových článkov patrí systém motora, pomocný zdroj energie a motor; Medzi nimi motorový systém zahŕňa hlavne motor zložený z elektrického reaktora, systému skladovania vodíka vozidla, chladiaceho systému a meniča napätia DCDC. Reaktor je najdôležitejšou súčasťou. Je to miesto, kde reaguje vodík a kyslík. Skladá sa z viacerých jednotlivých článkov naskladaných dohromady a medzi hlavné materiály patrí bipolárna doska, membránová elektróda, koncová doska atď.