什么是燃料电池

什么是燃料电池

简单地说，燃料电池（Fuel

Cell）是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。燃料和空气分别送进燃料电池，电就被奇妙地生产出来。它从外表上看有正负极和电解质等，像一个蓄电池，但实质上它不能”储电“而是一个”发电厂“.燃料电池的概念是1839年G.R.Grove提出的，至今已有大约160年的历史。

(仅供参考：福建亚南集团氢燃料电池,亚小南为您解答4000-080-999)

燃料电池十分复杂，涉及化学热力学、电化学、电催化、材料科学、电力系统及自动控制等学科的有关理论，具有发电效率高、环境污染少等优点。总的来说，燃料电池具有以下特点：（1）能量转化效率高　他直接将燃料的化学能转化为电能，中间不经过燃烧过程，因而不受卡诺循环的限制。目前燃料电池系统的燃料—电能转换效率在45%~60%，而火力发电和核电的效率大约在30%~40%.

（2）有害气体SOx、NOx及噪音排放都很低　CO2排放因能量转换效率高而大幅度降低，五机械振动。

（3）燃料适用范围广

（4）积木化强　规模及安装地点灵活，燃料电池电站占地面积小，建设周期短，电站功率可根据需要由电池堆组装，十分方便。燃料电池无论作为集中电站还是分布式电，或是作为小区、工厂、大型建筑的独立电站都非常合适

（5）负荷响应快，运行质量高　燃料电池在数秒钟内就可以从最低功率变换到额定功率，而且电厂离负荷可以很近，从而改善了地区频率偏移和电压波动，降低了现有变电设备和电流载波容量，减少了输变线路投资和线路损失。

为了了解它的价值，让们分别研究一下”燃料“和”电池“这两个词。

为了利用煤或者石油这样的燃料来发电，必须先燃烧煤或者石油。它们燃烧时产生的能量可以对水加热而使之变成蒸汽，蒸汽则可以用来使涡轮发电机在磁场中旋转。这样就产生了电流。换句话说，们是把燃料的化学能转变为热能，然后把热能转换为电能。在这种双转换的过程中，许多原来的化学能浪费掉了。然而，燃料非常便宜，虽有这种浪费，也不妨碍们生产大量的电力，而无需昂贵的费用。还有可能把化学能直接转换为电能，而无需先转换为热能。为此，们必须使用电池。这种电池由一种或多种化学溶液组成，其中插入两根称为电极的金属棒。每一电极上都进行特殊的化学反应，电子不是被释出就是被吸收。一个电极上的电势比另一个电极上的大，因此，如果这两个电极用一根导线连接起来，电子就会通过导线从一个电极流向另一个电极。这样的电子流就是电流，只要电池中进行化学反应，这种电流就会继续下去。手电筒的电池是这种电池的一个例子。在某些情况下，当一个电池用完了以后，人们迫使电流返回流入这个电池，电池内会反过来发生化学反应，因此，电池能够贮存化学能，并用于再次产生电流。汽车里的蓄电池就是这种可逆电池的一个例子。在一个电池里，浪费的化学能要少得多，因为其中只通过一个步骤就将化学能转变为电能。然而，电池中的化学物质都是非常昂贵的。锌用来制造手电筒的电池。如果试图使用足够的锌或类似的金属来为整个城市准备电力，那么，一天就要花成本费数十亿美元。

燃料电池是一种把燃料和电池两种概念结合在一起的装置。它是一种电池，但不需用昂贵的金属而只用便宜的燃料来进行化学反应。这些燃料的化学能也通过一个步骤就变为电能，比通常通过两步方式的能量损失少得多。于是，可以为人类提供的电量就大大地增加了。

目前，燃料电池按电解质划分已有6个种类得到了发展，即碱性燃料电池（Alkaline

Fuel

燃料电池原理 燃料电池是什么

1、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。

2、燃料电池其原理是一种电化学装置，其组成与一般电池相同。其单体电池是由正负两个电极(负极即燃料电极和正极即氧化剂电极)以及电解质组成。

3、不同的是一般电池的活性物质贮存在电池内部，因此限制了电池容量。而燃料电池的正、负极本身不包含活性物质，只是个催化转换元件。

4、燃料电池是名符其实的把化学能转化为电能的能量转换机器。电池工作时，燃料和氧化剂由外部供给，进行反应。原则上只要反应物不断输入，反应产物不断排除，燃料电池就能连续地发电。

什么是燃料电池呢?

燃料电池是高效、便捷及有益于环境的绿色能源装置。它利用物质发生化学反应时释放的能星直接将其变换为电能，工作时需要连续不断地向其供给活物质。因为是将燃料通过化学反应释放出能星变为电能输出，所以被称为”燃料电池”。燃料电池是利用水的电解的逆反的“发电机”，由正极、负极和夹在中间的电解质构成。

燃料电池的优势

燃料电池发电不受卡诺循环的限制。理论上，它的发电效率可达到85%到90%，但由于工作时各种极化的限制，目前燃料电池的能量转化效率约为40%到60%。若实现热电联供，燃料的总利用率可高达80%以上。燃料电池以天然气等富氢气体为燃料时，有害物质的排放量比热机过程减少40%以上，这对缓解地球的温室效应是十分重要的。

什么是燃料电池概念

燃料电池是一种能量转化装置,它是按电化学原理,即原电池工作原理,等温的把贮存在燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能,因而实际过程是氧化还原反应。燃料电池主要由四部分组成,即阳极、阴极、电解质和外部电路。燃料气和氧化气分别由燃料电池的阳极和阴极通入。燃料气在阳极上放出电子,电子经外电路传导到阴极并与氧化气结合生成离子。离子在电场作用下,通过电解质迁移到阳极上,与燃料气反应,构成回路,产生电流。同时,由于本身的电化学反应以及电池的内阻,燃料电池还会产生一定的热量。电池的阴、阳两极除传导电子外,也作为氧化还原反应的催化剂。当燃料为碳氢化合物时,阳极要求有更高的催化活性。阴、阳两极通常为多孔结构,以便于反应气体的通入和产物排出。电解质起传递离子和分离燃料气、氧化气的作用。为阻挡两种气体混合导致电池内短路,电解质通常为致密结构

什么是燃料电池？

燃料电池是一种把燃料中的化学能转变为电能和热能的装置，主要由燃料、氧化剂、电极和电解质4部分组成。燃料一般采用氢、甲醇、氨、乙二醇、烃、肼和天然气。氧化剂是空气和氧气，电极分别为阳极(燃料极)和阴极(氧化剂极)，电解质可用液态、固态和熔融态的电解质。

目前，世界各国的燃料电池主要有以下4种类型：

磷酸型燃料电池。这种电池也被称为第一代燃料电池，它使用纯度极高的氢作燃料，在200℃的高温下运转，发电率达40％左右，可代替火力发电站和海上岛屿发电站。但由于它在燃烧的过程中需要使用铂催化剂，这种催化剂在发电的过程中会形成结块，从而缩短了该电池的使用寿命。另外，由于成本较高，因而难于推广。

熔融碳酸盐型燃料电池，也称第二代燃料电池。它使用的燃料是天然气，不仅含有氢，还含有一氧化碳，它还可使用煤气等含氢纯度低的燃料。溶融碳酸盐型燃料电池的发电率可达50％左右，如果将这种燃料电池构成的发电系统，利用高温排热，与汽轮机或蒸汽轮机相结合的话，发电率还可进一步提高到55％左右。另外，由于它在发电的过程中化学反应异常活跃，因而不需要使用催化剂。

固体电解质型燃料电池，也被称为第三代燃料电池。由于它使用的电解质是陶瓷化合物，因而可在800℃~1000℃的高温下运转，发电率可达到50％以上。目前，这种燃料电池已用于实际之中。

碱型燃料电池。由于它必须使用纯氢作燃料，因而它的成本极高。目前，它的使用仅限于宇宙开发方面，如果要用于一般发电或民用方面，只能到氢能时代才能实现。

在各种由其他形式的能转换成电能的发电形式中，燃料电池的转换率最高，理论上讲可达100％，实际上已达80％。可见，燃料电池有着广阔的发展前途。

燃料电池是把燃料的化学能直接转化为电能的发电装置。所用的燃料是氢、甲醇、乙醇、烃、氨及天然气等，再有氧化剂、电极、电解质就行。以磷酸电解质电池为例，把燃料氢供给燃料极，氢就被催化离解成氢离子并释放出电子，氢离子通过电解质磷酸水溶液、电子通过外电路分别到达氧化剂极，氢离子、电子和氧化剂(空气中的氧)反应生成水。在电子流通过外电路时，就向负载输出了电能。这个原理和普通电池的发电原理相似。所不同的是，普通电池的反应物是预先放入电池内，一旦反应物耗尽，电池就报废了；燃料电池则不同，它的燃料和氧化剂可以连续不断地输入，所以它就能连续不断地供电。

燃料电池结构简单，工作可靠，维修方便，无污染，在宇航、潜艇、灯塔和无线电台等场合已开始应用，只是成本高一些。

燃料电池是什么

燃料电池（Fuel cell，又称电化学发电器）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。 由于燃料电池是通过电化学反应把燃料的化学能中的吉布斯自由能部分转换成电能，不受卡诺循环效应的限制，因此效率高。燃料电池用燃料和氧气作为原料，没有机械传动部件，故没有噪声污染，排放出的有害气体极少。

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