- 相關(guān)推薦
燃料電池工作原理及發(fā)展前景
聽(tīng)到氫氣，甲烷，一氧化碳你能想到什么？你會(huì)覺(jué)得燃燒它們可以烹飪出美味的佳肴？你會(huì)覺(jué)得在這寒冷的冬天燃燒它們會(huì)帶給我們溫暖？甚至你會(huì)覺(jué)得若是在蒸汽時(shí)代燃燒它們可以驅(qū)動(dòng)笨重的蒸汽機(jī)車(chē)和輪船前往自己的目的地？你out了！在科技高速發(fā)達(dá)的今天，有一種高效又清潔的利用它們的方式——燃料電池。
首先我們對(duì)燃料電池進(jìn)行一下基本的介紹：燃料電池是一種等溫進(jìn)行，直接將儲(chǔ)存在燃料和氧化劑中的化學(xué)能高效，無(wú)污染的轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電裝置。通過(guò)基本的介紹可知，燃料電池輸出的是電能，在現(xiàn)實(shí)生活中電能是一種清潔的能源，利用電能的過(guò)程中沒(méi)有任何污染產(chǎn)生，因此燃料電池輸出的能源是清潔的。但是，燃料電池的發(fā)電過(guò)程是等溫過(guò)程，可能會(huì)造成散熱上的麻煩，這也是燃料電池的一個(gè)缺點(diǎn)。
燃料電池的發(fā)電原理和化學(xué)電源一樣，由電極提供電子轉(zhuǎn)移的場(chǎng)所，陽(yáng)極催化燃料（如氫氣，甲烷，一氧化碳等）的氧化過(guò)程，陰極催化氧化劑（如氧等）的還原過(guò)程；導(dǎo)電離子在將陰，陽(yáng)極分開(kāi)的電解質(zhì)內(nèi)遷移，電子通過(guò)外電路做功并構(gòu)成電的回路。由原理可以分析出，燃料電池的基本組成結(jié)構(gòu)有：陰極，陽(yáng)極，電解質(zhì)三個(gè)基本單元。
燃料電池與常規(guī)化學(xué)電源不同，而更類(lèi)似于汽油，柴油發(fā)電機(jī)。它的燃料和氧化劑不是儲(chǔ)存在電池中，而是儲(chǔ)存在電池外的儲(chǔ)罐中。當(dāng)電池發(fā)電時(shí)，要連續(xù)不斷的向電池內(nèi)輸送燃料和氧化劑，排出反應(yīng)物，同時(shí)也要排出一定的廢熱，以維持電池工作溫度恒定。燃料電池本身只決定輸出功率的大小，其儲(chǔ)存能量的大小則由儲(chǔ)存在儲(chǔ)罐中的燃料和氧化劑的多少而決定。
下面我們以氫燃料電池為例具體分析一下燃料電池的工作原理：
氫氧燃料電池原理簡(jiǎn)圖 反應(yīng)方程式：H212O2H2O；
燃料氫氣在陽(yáng)極在催化劑的作用下發(fā)生氧化反應(yīng)，生成陽(yáng)離子（氫離子）釋放到電解質(zhì)中并生成自由電子在電路中產(chǎn)生電能；
氧化劑氧氣在陰極在催化劑的作用下發(fā)生化原反應(yīng)，生成陰離子（若是在酸性條件下則生成H2O，若是在堿性條件下則生成OH）釋放到電解質(zhì)中并接受由陽(yáng)極產(chǎn)生的自由
電子從而完成電能的輸送；
由陰，陽(yáng)極反應(yīng)產(chǎn)生的陰，陽(yáng)離子通過(guò)質(zhì)子導(dǎo)電而電子絕緣的電解質(zhì)運(yùn)動(dòng)到相對(duì)應(yīng)的
1
專(zhuān)業(yè)：化學(xué)工程 班級(jí)：化工1002 姓名：劉易杭 學(xué)號(hào)：201744226
另一個(gè)電極上，生成反應(yīng)產(chǎn)物并隨未發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)物一起排到電池外；
由陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生的自由電子通過(guò)外電路由陽(yáng)極運(yùn)動(dòng)到陰極，使整個(gè)反應(yīng)達(dá)到物質(zhì)平衡和電荷平衡，這樣外部用電器就獲得了燃料電池所產(chǎn)生的電能。
說(shuō)過(guò)了燃料電池的原理，下面我們說(shuō)說(shuō)燃料電池的分類(lèi)。按工作溫度可劃分為低溫燃料電池，中溫燃料電池和高溫燃料電池三大類(lèi)。其中，低溫燃料電池按照電解質(zhì)的不同又可分為堿性燃料電池，質(zhì)子交換膜燃料電池，磷酸燃料電池和直接甲醇燃料電池。而中溫燃料電池通常指的是熔融碳酸燃料電池，高溫燃料電池通常指的是固態(tài)氧化物燃料電池。下面分別進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹。
堿性燃料電池指的是其電解質(zhì)溶液為強(qiáng)堿溶液，如NaOH溶液。則其正，負(fù)極反應(yīng)分別為：負(fù)極：2H24OH4e4H2O；
正極：O22H2O4e4OH；
質(zhì)子交換膜燃料電池是以質(zhì)子交換膜作為電解質(zhì)，其正，負(fù)極反應(yīng)分別為：
負(fù)極：2H24e4H；
正極：O24H4e2H2O；
注意所有的電子e都省略了負(fù)號(hào)上標(biāo)。由于質(zhì)子交換膜只能傳導(dǎo)質(zhì)子，因此氫質(zhì)子可直接穿過(guò)質(zhì)子交換膜到達(dá)陰極，而電子只能通過(guò)外電路才能到達(dá)陰極。當(dāng)電子通過(guò)外電路流向陰極時(shí)就產(chǎn)生了直流電。若質(zhì)子交換膜燃料電池的燃料為甲醇而不是由甲醇經(jīng)過(guò)重整后的氫氣，則稱(chēng)為直接甲醇燃料電池。實(shí)際上直接甲醇燃料電池屬于質(zhì)子交換膜燃料電池的一種。
磷酸燃料電池使用液體磷酸為電解質(zhì)，其常溫下為固體，通常位于碳化硅基質(zhì)中。磷酸燃料電池的工作溫度要比質(zhì)子交換膜燃料電池和堿性燃料電池的工作溫度略高，位于150 - 200℃左右，但仍需電極上的白金催化劑來(lái)加速反應(yīng)。其陽(yáng)極和陰極上的反應(yīng)與質(zhì)子交換膜燃料電池相同，但由于其工作溫度較高，所以其陰極上的反應(yīng)速度要比質(zhì)子交換膜燃料電池的陰極的速度快。則其正，負(fù)極反應(yīng)分別為：
負(fù)極：2H24H2O4e4H3O；
正極：O24H3O4e8H2O；
熔融碳酸鹽燃料電池是由多孔陶瓷陰極、多孔陶瓷電解質(zhì)隔膜、多孔金屬陽(yáng)極、金屬極板構(gòu)成的燃料電池。其電解質(zhì)是熔融態(tài)碳酸鹽。工作溫度問(wèn)600~700℃，因此被分類(lèi)到中溫燃料電池。則其正，負(fù)極反應(yīng)分別為：
2 負(fù)極：2H22CO34e2CO22H20；
《燃料電池工作原理及發(fā)展前景》全文內(nèi)容當(dāng)前網(wǎng)頁(yè)未完全顯示，剩余內(nèi)容請(qǐng)?jiān)L問(wèn)下一頁(yè)查看。
正極：O22CO24e2CO3； 2
固態(tài)氧化物燃料電池使用諸如用氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯等固態(tài)陶瓷電解質(zhì)。其工作溫度位于800-1000℃之間。因此被分類(lèi)到高溫燃料電池。由于它們使用固態(tài)的電解質(zhì)，這種電池比溶化的碳酸鹽燃料電池更穩(wěn)定，然而它們用來(lái)承受所產(chǎn)生的高溫的建造材料卻要昂貴得多。
最后，我們了解了氫氧燃料電池的工作原理及各種不同燃料電池的特性，根據(jù) 2
專(zhuān)業(yè)：化學(xué)工程 班級(jí)：化工1002 姓名：劉易杭 學(xué)號(hào)：201744226
這些特性，我們下面簡(jiǎn)要分析一下燃料電池的優(yōu)點(diǎn)。首先，燃料電池能高效的把燃料和氧化劑轉(zhuǎn)化成電能。由于只是在電極上發(fā)生一次催化作用而發(fā)生氧化，還原反應(yīng)，所以能量損失少，效率高，優(yōu)于其他的發(fā)電裝置。其次，燃料電池的產(chǎn)物對(duì)環(huán)境沒(méi)有污染，如氫氧燃料電池產(chǎn)物為水，甲烷燃料電池產(chǎn)物為水和二氧化碳，一氧化碳燃料電池產(chǎn)物為二氧化碳和水，對(duì)環(huán)境沒(méi)有污染，是環(huán)境友好性發(fā)電裝置。再次，燃料電池沒(méi)有動(dòng)態(tài)部件，整個(gè)發(fā)電過(guò)程是靜態(tài)過(guò)程，有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。最后，燃料電池有標(biāo)準(zhǔn)組件，可通過(guò)改變組件大小將改變其能量輸出。輸出功率可以從幾瓦到幾百萬(wàn)兆瓦。以實(shí)現(xiàn)燃料電池對(duì)不同場(chǎng)合都能適用。
燃料電池高效，無(wú)污染，適應(yīng)能力強(qiáng)。是21世紀(jì)非常好的發(fā)電裝置。騰訊網(wǎng)上發(fā)布了《中國(guó)首架純?nèi)剂想姵責(zé)o人機(jī)首飛》的新聞。文章中指出，日前，由同濟(jì)大學(xué)航空航天與力學(xué)學(xué)院、上海奧科賽飛機(jī)公司歷時(shí)一年多時(shí)間共同研制的我國(guó)第一架純?nèi)剂想姵責(zé)o人機(jī)“飛躍一號(hào)”，在上海奉賢海邊首次試飛成功。該無(wú)人機(jī)可升至2000米以內(nèi)高空，時(shí)速為30公里，可連續(xù)飛行兩小時(shí)，非常適合用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、戰(zhàn)場(chǎng)偵察等領(lǐng)域。由此可見(jiàn)，燃料電池的應(yīng)用范圍是非常廣泛的。
老師，無(wú)意中在騰訊網(wǎng)上看見(jiàn)的新聞讓我選定了燃料電池原理為自己大作業(yè)的主題，這篇文章來(lái)自老師上課傳授的知識(shí)和在網(wǎng)上查閱的部分內(nèi)容。老師一學(xué)期來(lái)辛苦的講課對(duì)我?guī)椭艽�，讓我了解了能源的分�?lèi)，煤，石油，天然氣，生物質(zhì)能，氫能及超級(jí)電容器的部分知識(shí)，平時(shí)由于學(xué)生工作的原因沒(méi)有全勤配合老師的教學(xué)，以后定將改正，這里也為我的過(guò)錯(cuò)向老師表達(dá)誠(chéng)摯的歉意。能選上老師課也是我們師生的緣分，最后，祝老師工作順利，身體健康，生活美滿。
3
燃料電池的結(jié)構(gòu)、發(fā)展與前景2017-04-07 06:55 | #2樓
燃料電池是一種高效、清潔的電化學(xué)發(fā)電裝置，近年來(lái)得到國(guó)內(nèi)外普遍重視。燃料電池在宇宙飛船、航天飛機(jī)及潛艇動(dòng)力源方面已經(jīng)得到應(yīng)用，在汽車(chē)、電站等方面也有應(yīng)用，但高成本、低壽命仍然是商業(yè)化面臨的瓶頸問(wèn)題。如果在民用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)燃料電池壽命與成本兼顧，那么燃料電池將會(huì)大面積普及。 燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能有以下途徑：
由以上比較可以看出：在三種能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程中，只有燃料電池可以將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，沒(méi)有經(jīng)歷“熱”的轉(zhuǎn)化這一中間步驟，所以就不受卡諾循環(huán)效率理論的限制。它還與一般原電池、蓄電池不同的是化學(xué)原料（即參加電極反應(yīng)的活性物質(zhì)）并不貯存于電池內(nèi)部，而是全部由電池外部供給。因此，原則上只要外部不斷供給化學(xué)原料，正負(fù)極分別供給氧和氫（通過(guò)天然氣、煤氣、甲醇、汽油等化石燃料的重整制�。┤剂想姵鼐涂梢圆粩喙ぷ�，將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔�。因此燃料電池又叫“連續(xù)電池”。它是繼水力、火力、原子能發(fā)電之后的第-四-代發(fā)電技術(shù)。
以第三代燃料電池—熔融碳酸鹽型燃料電池(MCFC)為例說(shuō)明它的基本結(jié)構(gòu)�，F(xiàn)行MCFC 電池的設(shè)計(jì)是基于平面矩形板組合，多個(gè)電池疊在一起產(chǎn)生所需電壓，每個(gè)電池都具有相同的結(jié)構(gòu)單元，包括陽(yáng)極電流收集器、多孔陽(yáng)極（基本材料為特種Ni 粉）、電解質(zhì)基體（主要成分為L(zhǎng)iAlO2, 填充Li2CO3+ K2CO3 ）、多孔陰極（主要成分為摻鋰NiO）和陰極電流收集器。各個(gè)電池之間被一塊隔離片分隔，隔離片起到分離氣體和串聯(lián)電流的作用。
在燃料電池的電極上發(fā)生如下反應(yīng):陽(yáng)極反應(yīng): H2+ CO3-2 = H2O+ CO2+ 2e- ，CO+ CO3- 2= 2CO2+ 2e- (少量)交換反應(yīng): CO+ H2O= H2+ CO2。陰極反應(yīng):1/2O2+ CO2+ 2e- = CO3-2總反應(yīng):1/2 O2+ H2= H2O由此可見(jiàn)，燃料電池內(nèi)發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)實(shí)質(zhì)就是氫氣的燃燒反應(yīng)，反應(yīng)的生成物是水，因此，燃料電池幾乎不污染環(huán)境。燃料電池包括質(zhì)子交換膜燃料電池，磷酸燃料電池，堿性燃料電池，固體氧化物燃料電池及熔融碳酸鹽燃料電池。
《燃料電池工作原理及發(fā)展前景》全文內(nèi)容當(dāng)前網(wǎng)頁(yè)未完全顯示，剩余內(nèi)容請(qǐng)?jiān)L問(wèn)下一頁(yè)查看。
自1839年英國(guó)的Grove發(fā)明了燃料電池，并用這種以鉑黑為電極催化劑的簡(jiǎn)單的氫氧燃料電池點(diǎn)亮了倫敦講演廳的照明燈起，燃料電池已經(jīng)經(jīng)歷了1百多年的歷程，由于能源與環(huán)境已成為人類(lèi)社會(huì)賴以生存的重點(diǎn)問(wèn)題，近20年來(lái)得到各國(guó)政府的普遍重視和大力發(fā)展，但是成本高和壽命短這兩個(gè)瓶頸問(wèn)題始終沒(méi)有得到太好的解決。成本和壽命是相互聯(lián)系的，同時(shí)滿足兩者需求是實(shí)現(xiàn)民用燃料電池應(yīng)用所面臨的主要挑戰(zhàn)，航天飛機(jī)、潛艇動(dòng)力用燃料電池目前國(guó)際上均已應(yīng)用，在只側(cè)重壽命、可靠性的特殊領(lǐng)域，現(xiàn)有燃料電池技術(shù)是可以滿足應(yīng)用需求的。因此，根據(jù)不同的應(yīng)用背景采用不同的技術(shù)路線，是制定燃料電池技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要基礎(chǔ)。
燃料電池有幾個(gè)重要的應(yīng)用領(lǐng)域：1、航天領(lǐng)域：早在上世紀(jì)60年代，燃料電池就成功應(yīng)用于航天技術(shù)，由于燃料電池有輕質(zhì)，高效的特點(diǎn)一直是沒(méi)過(guò)航天技術(shù)的首選，并且以1965年研制成功的阿波羅號(hào)航天飛船為典型，在阿波羅號(hào)宇宙飛船1966年至1978年服役期間，總計(jì)完成了18次飛行任務(wù)，累積運(yùn)行超過(guò)了10000h表現(xiàn)出良好的可靠性與安全性。除了宇宙飛船外，燃料電池在航天飛機(jī)上的應(yīng)用是航天史上又一成功的范例。美國(guó)航天飛機(jī)載有3個(gè)額定功率為12kW的堿性燃料電池每個(gè)電堆包含96節(jié)單電池，輸出電壓為28V，效率超過(guò)70%。單個(gè)電堆可以獨(dú)立工作，確保航天飛機(jī)安全返航，采用的是液氫、液氧系統(tǒng)，燃料電池產(chǎn)生的水可以供航天員飲用。從1981年首次飛行直至2011年航天飛機(jī)宣布退役，在30年期間里燃料電池累積運(yùn)行了101000h，可靠性達(dá)到99%以上。
2、潛艇方面：燃料電池作為潛艇AIP的動(dòng)力源，從2002年第一艘燃料電池AIP潛艇下水至今已經(jīng)有6艘在役FC-AIP 潛艇具有續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)、安靜、隱蔽性好等優(yōu)點(diǎn)，通常柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)的潛艇水下一次潛航時(shí)間僅為2天，而FC-AIP潛艇一次潛航時(shí)間可達(dá)3周。
3、電動(dòng)汽車(chē)：隨著汽車(chē)保有量的增加，傳統(tǒng)燃油內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)造成的環(huán)境污染日益加劇，同時(shí)，也面臨著對(duì)石油的依存度日益增加的嚴(yán)重問(wèn)題。燃料電池作為汽車(chē)動(dòng)力源是解決因汽車(chē)而產(chǎn)生的環(huán)境、能源問(wèn)題的可行方案之一，近20年來(lái)得到各國(guó)政府、汽車(chē)企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)的普遍重視，燃料電池汽車(chē)示范在國(guó)內(nèi)外不斷興起。通過(guò)示范，車(chē)用燃料電池技術(shù)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展。近年來(lái)，燃料電池汽車(chē)在性能、壽命與成本方面均取得一定的突破。在性能方面，美國(guó)GM公司的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)體積比功率已與傳統(tǒng)的四缸內(nèi)燃機(jī)相當(dāng)；在壽命方面，美國(guó)UTC Power公司的燃料電池客車(chē)至2011年8月已經(jīng)累積運(yùn)行了10000h，壽命指標(biāo)已達(dá)到商業(yè)化目標(biāo); 在成本方面，各大汽車(chē)公司都致力于降低燃料電池Pt用量，經(jīng)過(guò)不斷地技術(shù)改進(jìn)，美國(guó)GM公司一臺(tái)94 kW的發(fā)動(dòng)機(jī)，Pt用量從上一代的80 g降低到30 g，并計(jì)劃2017年P(guān)t用量再降低至1/3，達(dá)到每輛車(chē)Pt 用10 g。日本Toyota公司也宣布燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)催化劑Pt 用量降低到原來(lái)的1 /3，預(yù)計(jì)2017年單車(chē)成本降低至50 000美元，并計(jì)劃于2017年實(shí)現(xiàn)燃料電池汽車(chē)商業(yè)化。我國(guó)燃料電池汽車(chē)經(jīng)過(guò)十幾年的發(fā)展，取得了可喜的進(jìn)步，國(guó)產(chǎn)PEMFC關(guān)鍵材料和部件的開(kāi)發(fā)取得了重大進(jìn)展，研制成功了高導(dǎo)電性及優(yōu)化孔結(jié)構(gòu)的碳紙、增強(qiáng)型復(fù)合質(zhì)子交換膜、
高穩(wěn)定性/高活性Pt-Pd 復(fù)合電催化劑及薄型全金屬雙極板等。經(jīng)過(guò)膜電極技術(shù)的優(yōu)化，電催化劑利用率得到大幅提高，流場(chǎng)優(yōu)化提高了高電流密度下水管理能力，使額定工作點(diǎn)由0．66 V@ 0．5 A·cm-2提升至0．66 V@1．0 A·cm-2，比功率達(dá)到1300 W·L -1在同樣功率輸出情況下，體積和質(zhì)量分別減小了一半。
4、燃料電池固定式分散電站：污染重、能效低一直是困擾火力發(fā)電的核心問(wèn)題，燃料電池作為低碳、減排的清潔發(fā)電技術(shù)，受到國(guó)內(nèi)外的普遍重視。燃料電池電站不同于燃料電池汽車(chē)，沒(méi)有頻繁啟動(dòng)問(wèn)題，因此可以采用以下4種燃料電池技術(shù)，分別是磷酸燃料電池、質(zhì)子交換膜燃料電池、固體氧化物燃料電池和熔融碳酸鹽燃料電池。
5、備用電源與家庭電源：與現(xiàn)有的柴油發(fā)電機(jī)比較，燃料電池作為不間斷備用電源，具有高密度、高效率、長(zhǎng)待時(shí)及環(huán)境友好等特點(diǎn)，可以為電信、銀行等重要部門(mén)或偏遠(yuǎn)地區(qū)提供環(huán)保型電源。家庭與一些公共場(chǎng)所大多采用1到5 kW 小型熱電聯(lián)供裝置，家庭電源通常以天然氣為燃料，這樣可以兼容現(xiàn)有的公共設(shè)施，提供電網(wǎng)以外的電，廢熱可以以熱水的形式利用，備用電源也可采用甲醇液體燃料。
6、燃料電池可移動(dòng)電源、充電器：燃料電池作為小型可移動(dòng)電源或二次電池的充電器，也是目前研發(fā)的熱點(diǎn)．主要技術(shù)基礎(chǔ)是采用直接甲醇燃料電池，即以甲醇為燃料，這種液體燃料具有攜帶方便、比能量高等特點(diǎn)。直接甲醇燃料電池初期是瞄準(zhǔn)手機(jī)、筆記本電腦電源市場(chǎng)，旨在提供長(zhǎng)待時(shí)電池，但在系統(tǒng)管理、小型化等技術(shù)方面還有待突破。目前用的最廣的是直接甲醇燃料電池充電器，但是，直接甲醇燃料電池在技術(shù)方面還需要進(jìn)一步解決壽命、穩(wěn)定性等關(guān)鍵問(wèn)題，性能有待進(jìn)一步提升。重點(diǎn)是通過(guò)研制新型的阻醇膜、多元合金催化劑以及調(diào)變膜電極組件結(jié)構(gòu)等，解決材料在運(yùn)行過(guò)程中的穩(wěn)定性與耐久性、系統(tǒng)水熱管理等問(wèn)題，并同時(shí)解決工程化實(shí)際問(wèn)題。
燃料電池?fù)碛泻芎玫那熬啊Ｖ袊?guó)稀土資源豐富，發(fā)展MCFC和SOFC技術(shù)具有十分有利的條件。應(yīng)用氫氣做燃料PEMFC已經(jīng)商業(yè)化，在國(guó)外容量為3kW、5kW、7kW等熱電聯(lián)用的燃料電池正在源源不斷地進(jìn)入家庭，數(shù)百kW的燃料電池正在源源不斷地進(jìn)入旅館、飯店商廈等場(chǎng)所。這些電力裝置同小型光伏發(fā)電裝置一樣可以獨(dú)立發(fā)電，也可與電力網(wǎng)相連。為了獲得氫燃料，目前在非純氫燃料電池前均加了燃料改質(zhì)器。隨著其商業(yè)化的發(fā)展，實(shí)行家庭發(fā)電將像用煤氣灶與煤氣罐配合使用一樣方便，購(gòu)一罐氫氣可以發(fā)電數(shù)月。其次，中國(guó)有許多偏遠(yuǎn)的山村和海島，遠(yuǎn)離電網(wǎng)或處在電網(wǎng)的末端，用電量不大。從商業(yè)角度考慮，架設(shè)高電壓等級(jí)的線路是不合算的，但不架設(shè)又難以實(shí)現(xiàn)村村通電的目標(biāo)。有了燃料電池，用當(dāng)?shù)厣镔|(zhì)氣體為燃料，再配合當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)能、太陽(yáng)能等，就可以滿足當(dāng)?shù)氐拈L(zhǎng)期的電能需求。這樣可以使投資更加合理，又提高電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。第三，電網(wǎng)均采用高壓長(zhǎng)距離輸電的方式使偏僻山區(qū)的水電和坑口、路口以及海口處的火電輸送到負(fù)荷中心地帶。中外近年多次電網(wǎng)事故證明，在地震、水災(zāi)、暴風(fēng)、冰雪、雷電等自然災(zāi)害面前，這種系統(tǒng)往往是十分脆弱的。而星羅棋布的燃料電池加入到電網(wǎng)中供電，將會(huì)大大提高電網(wǎng)的安全性。對(duì)于大規(guī)模的應(yīng)用化石能源的電力系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，變長(zhǎng)距離輸電為長(zhǎng)距離輸氣，應(yīng)用大中小相結(jié)合的各種燃料電池靠近負(fù)荷供電供熱會(huì)更經(jīng)濟(jì)、更安全。同時(shí)燃料電池也有相應(yīng)的缺點(diǎn)，燃料電池發(fā)電將增加管理的復(fù)雜性。一是燃料電池發(fā)的均是直流電，需變頻后入網(wǎng)，如此將需要對(duì)諧波進(jìn)行控制；二是價(jià)格管理，每一個(gè)小的系統(tǒng)與電網(wǎng)均有電量交換，需要進(jìn)行合理的價(jià)格管理，這與其他新能源入網(wǎng)問(wèn)題一樣（如太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能發(fā)電），入網(wǎng)電量小，管理量不小。
綜上所述，燃料電池經(jīng)過(guò)一百多年的發(fā)展已經(jīng)日益趨向成熟化，在航天領(lǐng)域，潛艇領(lǐng)域已經(jīng)有了充分的應(yīng)用，在民用方面由于受到成本和壽命的制約，還處于示范階段，所以作為電化學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，我們應(yīng)該努力的學(xué)習(xí)燃料電池的知識(shí)，在未來(lái)我國(guó)大力推進(jìn)燃料電池在特殊領(lǐng)域應(yīng)用時(shí)可以投身到其中，增強(qiáng)我國(guó)的國(guó)防軍事實(shí)力，同時(shí)解決壽命與成本兼顧問(wèn)題的重任也落在了我們肩上，我認(rèn)為從材料，部件，系統(tǒng)三個(gè)方面進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)和創(chuàng)新，在環(huán)境友好的前提下盡可能的加快燃料電池民用商業(yè)化的步伐，減緩化石能源緊缺的危機(jī)。
【燃料電池工作原理及發(fā)展前景】相關(guān)文章：
現(xiàn)貨發(fā)展前景03-07
公司發(fā)展前景09-22
it行業(yè)的發(fā)展前景09-22
文秘發(fā)展前景09-22
文秘的發(fā)展前景06-06
廚師的發(fā)展前景09-22
銷(xiāo)售人員的發(fā)展前景09-22
鄉(xiāng)村旅游的發(fā)展前景06-29