二氧化碳对afc的影响主要是

燃料电池的演化及发展探析摘要：对燃料电池的工作原理进行了详细的分析；对其演化过程进行了简述；对其最新技术进行了详细的研究；对国内燃料电池技术的发展提供了参考意见。关键词：燃料电池；碱性燃料电池；磷酸型燃料电池；熔融碳酸型燃料电池；固体氧化物燃料电池；直接醇类燃料电池；固体高分子膜燃料电池随着工业化过程的进一步加强，大气中二氧化碳的排放量和污染程度加剧，导致了温室效应越来越明显，因此环保问题引起了各国政府的重视。为此，绿色能源技术引起了各国的普遍关注，并且正在逐步成为一种趋势。经过了各方的互相协作和努力，燃料电池技术正日趋成熟。作为一项重要技术，从本质上讲，它是一种电化学的发电装置，等温地按电化学方式，直接将化学能转化为电能而不必经过热机过程，不受卡诺循环限制，因而能量转化效率高，且无噪音，无污染，因此正在成为理想的替代能源。1 燃料电池的演化过程1．1 燃料电池的演化过程燃料电池是一种新型的无污染、高效率汽车、游艇动力和发电设备，在本质上是一种能量转化装置。1839年，格罗夫发表了第一篇有关燃料电池研究的报告。1889年，蒙德和朗格尔采用了浸有电解质的多孔非传导材料为电池隔膜，一铂黑为电催化剂，以钻孔的铂或金片为电流收集器组装出燃料电池。但此后的一段时间里，奥斯卡尔德等人在探索燃料电池发电过程的实验都因为反映速度太慢而使实验没有成功。与此同时，热机研究却取得了突破性进展并成功运用而迅速发展。因此燃料电池技术在数十年内没能取得大的进展。直到1923年，由施密特提出了多孔气体扩散电极的概念，在此基础上，培根提出了双孔结构电池概念，并成功开发出中温度培根型碱性燃料电池。以此为基础，经过一系列发展，这项燃料电池技术得到了突飞猛进的发展。在20世纪60年代由普拉特一惠特尼公司研制出的燃料电池系统，并成功应用于宇航飞行，使得燃料电池进入了应用阶段。1．2 燃料电池的基本工作原理燃料电池是一种能量转化装置，它就是按电化学原理，即原电池工作原理，等温地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。从本质上说是水电解的一个“逆”装置。电解水过程中，通过外加电源将水电解，产生氢和氧；而在燃料电池中，则是氢和氧通过电化学反应生成水，并释放出电能。因此，燃料电池的基本结构与电解水装置是相类似的，它主要由4部分组成，即阳极、阴极、电解质和外部电路。其阳极为氢电极，阴极为氧电极。通常，阳极和阴极上都含有一定量的催化剂，目的是用来加速电极上发生的电化学反应。两极之间是电解质，电解质可分为碱性型、磷酸型、固体氧化物型、熔融碳酸盐型和质子交换膜型等类型。

燃料电池的工作原理如下(以磷酸型或质子交换膜型为例)：(1)氢气通过管道或导气板到达阳极；(2)在阳极催化剂的作用下，1个氢分子解离为2个氢离子，即质子，并释放出2个电子；(3)在电池的另一端，氧气(或空气)通过管道或导气板到达阴极，同时，氢离子穿过电解质到达阴极，电子通过外电路也到达阴极；(4)在阴极催化剂的作用下，氧与氢离子和电子发生反应生成水；与此同时，电子在外电路的连接下形成电流，通过适当连接可以向负载输出电能。1．3 燃料电池的特点由上所述可知，燃料电池在本质上是电化学转化装置，它能够通过电化学过程直接将化学能转化为电能和热能，因而具有如下优点：1)干净清洁。利于环保，可减少二氧化碳的排放；无噪音，并自给供水；2)高效。由于其转化过程没有经过热机过程，因此效率高。3)适用性。由于污染小，无噪音，可靠，可使用于终端用户，因而可减少各种损失，并节省设备投资。4)可调制性。由于它是组合的结构，因而可以调节，以满足需求。5)燃料多样性。由于燃料可以是氢气、天然气、煤气、沼气的功能碳氢化合物燃料。基于以上特点。燃料电池成为绿色能源技术发展的重点。成为本世纪最有发展前途的技术之一。2 国内外燃料电池的最新进展2．1 碱性燃料电池（AFC）AFC技术是第一代燃料电池技术，已经在20世纪60年代就成功地应用于航天飞行领域。它是最早开发的燃料电池技术。目前德国一家公司开发的AFC在潜艇动力实验上获得了成功。国内对AFC的研究工作是从20世纪60年代开始的，主要是集中在中科院的下属研究机构。武汉大学和中科院长春应化所在上世纪60年代中期即开始对AFC进行基础研究。上世纪70年代，由于航天工业的需求，天津电源研究所研制出lkW AFX2系统。与此同时，A型号(即以纯氢、纯氧为燃料和氧化剂)、B型号(即以N2H4分解气、空气氧为燃料和氧化剂)燃料电池系统也在中科院大连化物所研制成功。此外，其它的研究机构也都展开了对AFC的研究。2．2 磷酸型燃料电池（PAFC）PAFC也是第一代燃料电池技术，也是目前最为成熟的应用技术。已经进入了商业化应用和批量生产。目前美国、日本、欧洲各国已有100多台200KW 发电机组投入使用或在安装中，最长的已经运行了37000小时。因此已经证实了PAFC是高度可靠的电源。只是由于其成本太高，目前只能作为区域性电站来现场供电、供热。国内对PAFC的研究工作相对较少。尽管如此，在对PAFC的研究过程中仍进行了卓有成效的工作，取得了不俗成绩。如国内学者魏子栋等人在对氧化还原发应的电催化剂研究过程中发现了Fe、Co对Pt的锚定效应。2．3 熔融碳酸型燃料电池(MCF℃)MCFC是属于第二代燃料电池技术。目前对MCF℃ 的研究国家有美国、日本和西欧，主要是应用于设备发电，目前还处于试验阶段。美国对MCFC的研究单位有国际燃料电池公司和能源研究公司及M—C动力公司。而日本对MCFC的主要是NEIX)公司、电力公司、煤气公司和机电设备厂商组成的MCFC研究开发组。大坂工业技术研究所从1991年开始10kW的MCFC单电池的长期运行试验，到1995年l1月止，累计运行了4万小时，确证了MCFC实用化的可能。德国MTU宣布在MCFC技术方面取得了突破。由该公司开发出来的世界上最大的280kW 的单电池还在运行。国内对MCFC的研究是中科院大连化物所从1993年开始的。现在正处于组合电池的研究阶段。而经过多年的艰苦努力与创新突破，上海交通大学科研人员率先在国内成功进行了1～1．5l 的熔融碳酸型燃料电池(M ℃)发电实验，取得了在国外一些国家至少需要6年甚至10年左右时间才能获得的成果。参加项目评审的专家认为，它整体水平达到了当前国内领先水平、国际20世纪90年代初同类技术的先进水平。2．4 质子交换膜型燃料电池系统(PEMF℃)PEMFC是属于第三代燃料电池技术。20世纪60年代，美国就已将PEMFC应用于宇航飞行，但由于技术问题，使得在其发展过程中受到了影响。直到20世纪80年代，加拿大Ballad公司才展开对PEMFC的研究工作。并取得了突破性进展。目前开发出来的电池组合功率达到了1000W／L、700W／kg的指标，因此这一技术引起了各国的广泛关注。目前Ballad公司在这一技术领域处于领先地位。

国内对PEMFC的研究是从20世纪70年代天津电源研究所展开一聚苯乙烯蟥酸膜为电解质的PEM—FC基础研究。但进展缓慢。而国外在这一领域发展较快。因此在90年代开展了PEMFC的跟踪研究。目前，在PEM 方面，国内技术在多个方面取得了突破，北京富原新技术开发总公司已出现了50W、75W、150W、5KW 等样机。而上海神力科技有限公司已研制出5KW，10KW 的大功率型质子交换墨燃料电池系统，这大大缩小了与世界先进水平的距离。

AFC系统实现轨道交通售票、检票、计费、收费、统计、清分、管理等全过程的自动处理。自动售检票系统通常包括自动控制、计算机网络通信、现金自动识别、微电子计算、机电一体化、嵌入式系统和大型数据库管理等高新技术运用.主要由线路中央AFC系统、车站AFC系统、终端设备和车票四部分组成。终端设备包括出/入站检票闸机、自动售票机、车站票务系统、自动充值机、自动验票机等现场设备。车票有单程票、储值票、特殊票。AFC系统是国际化大城市轨道交通运行中普遍应用的现代化联网收费系统，随着自动售检票系统的启用，乘客现在可以通过各入口处的自动售票机购买电子票。目前北京,上海,广州,天津,深圳,南京等大城市的轨道交通地铁站都广泛使用了AFC系统作为重要客运管理应用。更多的应用场合包括电影院，体育馆，歌剧院，火车站，机场等。优点：AFC系统开通后增加了自助服务功能，一是在原有人工售票基础上，增设了自动购票机实现了乘客自助购票，并可减少排队等候时间。二是增加了自动查询机的数量，方便乘客自助查询。

自2015年丰田推出氢燃料电池汽车Mirai后，氢能再一次进入公众视野。在氢能的应用方面，根据普氏能源（Platts Analytics）数据，2019年的氢气用途主要用于精炼（3850万吨）与制氨（3330万吨），还有475万吨用于其他用途，市场总需求共约7600万吨。

除开传统的精炼与制氨用途，目前无论国际还是国内，均以氢燃料电池为主要的表现形式，其中又以氢燃料电池汽车为落地应用，因此造成了“提氢能必提氢燃料电池汽车”的现象。国内各地发展氢能产业，也基本以氢燃料电池汽车作为载体，示范应用几乎全部都是氢燃料电池汽车。

氢能的应用十分广泛，可以大规模用于电力、石化、航空、航天、航海、石化、工业气体等等各种领域，是一个没有上限的产业，不应该只给民众留下一个“汽车”的单调印象。

氢云链整理了2019国内外在氢能应用上取得的应用突破，并简要介绍国外的氢能应用发展案例，希望能够展现一个丰富多彩的氢能社会和氢能经济。首先是国内方面的应用。

储能电站

氢燃料电池与电力行业有天然的密切联系。储能项目近年来成为电网建设的热门方向，但国内已经建成或在建的电化学储能项目几乎都是基于锂离子电池体系，燃料电池的身影并不常见，大容量氢燃料电池储能项目更是在2019年才实现了突破。

2019年8月，安徽省六安市1MW分布式氢能综合利用站电网调峰示范项目在金安经济开发区成功签约。该氢能源储能项目由国网安徽综合能源服务有限公司投资建设，六安明天氢能公司合建，总投资5000万元，占地10亩。该项目主要建设1MW分布式氢能综合利用站，是国内第一个兆瓦级氢能源储能电站。

氢能电站项目是电网调峰的新模式，是能源综合利用的新途径，对氢能产业和能源互联网的发展均有重要意义，已被国家电网列入2019年科技项目指南，在全国具有典型的示范宣传效应。

氢能自行车

共享模式有利于扩大产品应用规模，并同时降低消费者的体验成本。国内有厂商根据氢燃料电池目前成本高的特点，将共享经济模式使用在了氢能产业上，尝试通过共享氢能自行车推广氢能应用。

2019年10月，永安行正式推出氢能助力自行车。永安行氢能源助力自行车全车30公斤左右，续航总里程目前是60公里，未来将达到100公里，氢燃料加气3分钟左右完成。

12月20日，永安行科技股份有限公司正式向部分体验者开放共享氢燃料电池助力车，据永安行介绍，这也是全球首款氢燃料电池助力车。

氢能摩托车

有自行车自然就有摩托车。2019年4月，摩托车巨头宗申动力广州氢能与燃料电池及加氢站设备展览会上展出了一款氢燃料电池摩托车发动机，但并未展出整车产品。截止目前，宗申动力仍未推出燃料电池摩托车整车产品

此外，在2020年1月，安徽省淮北市伯化氢能也推出了“氢风侠”氢能摩托车。在具体参数方面，最大功率800W，最高时速60km/h，加满氢气可以续航100公里，充满氢气只需15分钟，若采取换瓶方式，更换一个氢气罐只需30秒！

现氢能动力船舶

航运有典型长途、重载的特征，在船舶电动化上，氢能有独到的应用优势。近年来，国际上正在逐步加大对氢燃料电池船舶的应用研究

2019年12月，中船集团在展台举行了全国首台500KW级船用氢燃料电池系统的首发仪式。据负责研发的武汉船用电力推进装置研究所相关负责人介绍，该系统由船用燃料电池发电模块、船用燃料电池监控装置、船用有机液体制氢装置组成，每升有机液体可制氢50-80克、可靠性好、集成度高、补给便捷，适用于各类船型，补给时间小于1小时，可续航200-500公里。

“与储能量同样10MWh的锂电池方案相比，船用氢燃料电池系统的重量从100吨减至30吨，占地面积从300平方米减至50平方米，补给时间从4-8小时缩短至1小时，而成本基本持平。”该负责人在首发仪式上透露，以船长21米、航速8节、储能380KWh的新疆天池游船为例，采用该系统后续航力可达4小时。

氢能炼钢

2019年蒂森克虏伯启动了全球第一例氢能炼钢实践项目，标志着钢铁产业步入了新的时代。国内的宝武集团、河钢集团、酒钢集团等钢铁企业在2019年都发布了氢能炼钢相关的规划，其中以宝武集团的“核能制氢+氢能冶金”最为令人瞩目，据了解，宝武集团已经初步确定了氢能炼钢的选址，不久将开展氢能炼钢的实践。

此外，河钢集团与特诺恩集团签订协议，携手发展氢能冶金，酒钢集团则成立了氢冶金研究院。国内氢能冶金领域将紧跟国际步伐。

氢能轨道车

11月29日，世界首条商业运营氢能源有轨电车——高明氢能源有轨电车上线仪式举行。据介绍，有轨电车的最高运行时速为70公里，最大载客量可达360人。线路初期配备了5辆有轨电车，车辆为100%低地板的现代有轨电车，车辆的续航能力能达到100公里。此外，有轨电车每侧设置6个双开门，每列车安装6个储气瓶，储氢瓶额定工作压力为35MPa，储氢量为20千克。

天然掺氢

9月30日，国家电投2019年重点项目--朝阳可再生能源掺氢示范项目第一阶段工程圆满完工。该项目是国内首个电解制氢掺入天然气项目，通过验证电力制氢和氢气流量随动定比掺混、天然气管道材料与氢气相容性分析、掺氢天然气多元化应用等技术的成熟性、可靠性和稳定性，达到全面验证示范氢气"制取-储运-掺混-综合利用"产业链关键技术的目的，打破国外技术垄断，填补国内天然气管道掺氢规范和标准的空白。

氢能叉车

目前最大规模的移动燃料电池应用，并非乘用车、也并非客车或卡车，而是叉车。在美国，有超过2.6万台燃料电池叉车正在安全地运营，而国内在燃料电池叉车上仅有极少数的样品，市场上的产品更是空白。

2019年11月，清大股份与深圳汽航院在高交会场签订了战略合作框架协议。根据协议双方将在新能源智能汽车领域的战略研究、技术需求、协同研发等方面展开深入合作，并成立全国首个“燃料电池智能叉车联合创新中心”。该中心将汇聚国内外高端燃料电池智能叉车产业创新资源、产业资源，率先打造中国首款燃料电池智能叉车。

氢医疗仪器

氢医学研究已经越来越得到医疗领域关注，至今全世界发表的有关氢医学论文已超过13000多篇，已成为最有应用前景的先进医疗手段，日本厚生省在2016年已经认定氢医疗为先进的医疗手段B类进入医疗体系。

在 CMEF 2019上，展出了一台“氢氧气雾化机”，该设备将纯水电解产生氢氧混合气供人体吸入，对各类慢性疾病的防治具有辅助作用，改善人们的健康状况。

“这是一台世界首创的氢氧气雾化机，具有体积小、产气量大的优势。氢分子医学落地到临床作为呼吸设备是中国人首先提出的，希望能够进入千家万户，为老百姓的健康事业作出贡献。” 设备厂商工作人员这样说道。

目前，氢氧雾化机已经获得三类医疗器械批号，具备了在医疗机构也就是在医院中给住院患者使用的资格，并在武汉抗击新型冠状病毒肺炎的战役上提供了支援。

除了上述的国内氢能方面的应用之外，在国外氢能应用也非常广泛，具体详情如下：

电动汽车充电器

2019年底，英国AFC公司推出世界上第一款基于氢燃料电池技术的电动汽车燃料电池（EVFC）充电器CH2ARGE。该方案将燃料电池产生的能量传输到EV充电器的逆变器，通过燃料电池将储存在现场储罐中的氢气用于为40kW电池充电，并将能量输送到电动车辆。

家用氢能锅炉

日本的家用天然气燃料电池锅炉已经应用多年，但家用氢能锅炉却迟迟未能投入使用。

2019年6月25日，世界上第一台氢动力家用锅炉将在荷兰Rozenburg的现实生活中投入运行。该锅炉由BDR Thermea集团开发，BDR是智能热舒适解决方案的领先制造商，其愿景是开发和生产几乎不含二氧化碳（CO2）排放的加热解决方案。

燃油加氢

在全球排放政策日趋严格的情况下，如何帮助存量庞大的内燃机减排成为迫在眉睫的问题，市场上出现了甲醇、生物乙醇等替代燃料解决方案，但由于各种原因，其推广情况并不十分理想。2019年，福特又退出了一个新的替代燃料方案，即使用加氢处理的植物油（HVO，Hydrotreated Vegetable Oils）。 目前，福特已经批准在欧洲一些全顺面包车中使用加氢处理的植物油（HVO）。

液氢运输船

12月11日，日本川崎重工发布消息称，全球首艘液氢运输船从该公司位于日本神户港的船厂下水。这是世界上第一艘运输液化氢的海上运输船，其技术将极大地扩大绿色能源的货运能力。该运输船命名为“SUISO FRONTIER”。全长116米，总吨位约8000吨。计划2020年秋季前后竣工。

海上风电制氢

基于Q13a平台的PosHYdon项目是世界上第一个海上风电制氢项目，由荷兰多家企业、机构共同承担，以促进减排事业，在北海建立新的能源模式。Nepture Energy的Q13a平台是荷兰北海首座完全电气化的油气平台，在PosHYdon项目中将被改造为制氢平台。集装箱式的制氢设备体积很小，绝大多数海上平台都可以容纳。目前阶段，平台电力暂时由陆地上的电网通过海缆连接供应(并按波动的海上风电发电量来模拟)，未来将改由附近的海上风电场供应。

氢能小区

丰田汽车在即将开幕的2020年国际消费电子展（CES）前夕表示，丰田汽车公司将在日本富士山脚下建造一座175英亩的氢燃料电池来建造一座“未来之城”。该开发项目将在一个封闭的工厂现场建造，称为“编织城市”（Woven City）。 建筑物将主要由木材制成，将使用传统的日本木工结合机器人生产，屋顶将被光伏板覆盖，以产生氢能和氢燃料电池产生的电能。

于此同时，工程咨询公司Arcadis，概念开发商LiveFree和Hoogeveen市政府宣布建设荷兰的第一个以氢气为基础能源的住宅区：范德文庭院（Van der Veen）。这个小区的16栋建筑将配备太阳能电池板，低温供暖系统和储氢罐。

本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

地铁AFC项目工资待遇 待遇是3000--------9000的样子！

作为一种直接面对人们的机电产品，AFC系统设备这个词语近年来开始频频出现在各种报刊杂志上，并被越来越多的基本建设行业中轨道交通建设者们关注、研究与讨论。其实，大多数的人们每天都在与AFC系统打交道：地铁、轻轨、公交、园林等无不牵涉到买票及检票，AFC系统就是连接人与检收费设备之间的一座桥梁，它是体现现代化管理的标志，其重要性不言而喻。值此第二届AFC论坛在南京召开之际，本刊特地专访了我国AFC领域的先行者、权威的专家———上海地铁公司陈凤敏女士，请其就AFC系统在我国的发展及未来作一介绍。

《卡市场》：我们经常可以看到很多地方有AFC系统的宣传，如地铁、轻轨、公交、公园等有关收费的地方，作为我国AFC系统的第一人，请您先给我们简单介绍一下AFC系统基本概念？

陈凤敏女士（以下简称“陈”）：其实在中国第一个提出AFC理念的人不是我，是我的老师，我们的总工程师王振信先生，我是致力于实现他理念的第一人。AFC系统全称是Automatic Fare Collection，它是自动费用征收系统之意，不仅指在轨道交通领域，但凡需要收费的地方都可以用到，对于城际铁路，铁道部也在规划AFC系统的实施。

《卡市场》：那我国的AFC系统是在怎样的一个背景下发展起来的呢？

陈：AFC在我国的发展也是经历了一个比较曲折的过程，在我国，上海是第一个提出AFC系统概念的城市。1985年3月份，上海地铁公司成立，当年上海地铁就计划引进国外的AFC设备，并于1986年向国家呈报了上海地铁一号线可行性研究报告，其中包括AFC系统与屏蔽门。1987年国务院审查的意见下来，将这两项都批为“缓上”，对于AFC缓上的三条理由：一、投资不足；二、自动化程度太高影响就业；三、先进而超前，老百姓不会用，不合适。从基本建设的角度来讲，“缓上”就等于“枪毙”掉了。

由于上海地铁建成运营后已到九十年代，一个现代化的轨道交通系统没有设置与之相配套的自动收费系统，就尤如“穿西装着草鞋”，不配套。于是经过多方争取之后，上面给了三点意见：1、在车站预留空间；2、站厅预埋管道；3、寻找国内有关厂家和研究所进行开发研制，在技术成熟之后再推广应用。所以，“缓上”不等于不上，于是1988年上海地铁提出了自行开发研制地铁AFC系统设备项目，从1989年至1992年经过三年的努力，研制出了六台样机（2台检票机、2台售票机、1台补票机和1台分拣机），并于1993年获得上海市科技进步三等奖。1993年到1996年又完成研制了39台设备，并在上海地铁一号线南段五座车站试用，实现了该项目的扩大试验。这些试验和开发实际上应称之为功能样机阶段。产品开发的实践告诉我们：从功能样机到产品还必须经过至少四至五年的时间。但由于当时上海地铁一号线已全线开通运营，二号线也开始开工建设，对AFC样机设备来说已没有时间再做进一步的研究。于是经过上海市政府的批准，同意由国内自行开发转为引进。当时，上海地铁一、二号线花了将近2800万美元，买了美国CUBIC公司的AFC设备，并于1999年3月1日实现全线开通运行。

随着轨道交通建设的起来，AFC也逐渐被人们认识和接受了，现在几乎每一条地铁的规划和设计中都包含有AFC系统。国内的一些厂家看到了其中的商机，于是涌现出了上海邮通、上海华铭、上海华虹及深圳现代等厂家。从1999年到现在，自有国内厂家进入这个领域后，AFC设备就不再是单纯的由地铁公司和研究所来开发了，而是由厂家来实现从功能样机研发转入到产品开发阶段。现在则由国内的企业和国外的企业捆绑在一起，以此达到优势互补、互惠互利，从而达到缩短AFC产品化的周期。南京熊猫厂和法国泰雷兹的合作就是这样的例子。

这就是我国AFC系统“引进-国内开发-引进-再开发与引进相结合”的发展历程。

《卡市场》：从AFC功能样机到产品说明了AFC设备真正走进了市场，国内企业在这个新兴的领域开始担当重任，那现阶段我国的AFC设备处在怎样的阶段？与国际一些发达国家或地区相比，还存在哪些差距？

陈：我个人认为，现在还是处在产品样机转为产品定型的阶段，可以称之为亚成熟阶段，因为国内的AFC产品跟国际上老牌AFC厂家生产的设备比较起来还存在一定的差距。并且国内还没有建立一个固定的专业机构来鉴定、检测AFC产品，这就是我们与一些发达国际和地区在AFC技术上的差距。

《卡市场》：既然AFC设备还处在亚成熟阶段，这也反映了我国AFC系统的发展遇到了一些障碍，就您多年的经验来看，这些问题主要体现在哪些方面？是技术、标准还是人才？

陈：我觉得障碍是客观存在的，毕竟我们开发应用比国外晚了很多年。对人才可以说我们并不缺，中国人很聪明，虽然高校没有设置AFC专业，但凡学弱电的如无线电、通信、信号、自动化、计算机等专业的都可以触类旁通。

关于标准，近几年国家和地方与AFC有关的标准都在制定中，有的地方标准已经出版发行。

至于技术方面，在研发水平上我们应该多借鉴国外，因为AFC技术我们本来没有。而日本、美国、法国上世纪50~60年代就开发了，在我国开始开发的时候就存在了将近30年的差距。

我很希望企业在AFC产品开发上应该多结合中国的情况，生产出适合中国人自己的系统，尤其要开发出适合中国国情的软件。毕竟我们与国外还是有一定区别的，比如，欧洲有些国家人口很少，不太会发生拥挤的情况，自然环境也比我们好。而我们国家则幅员辽阔、人口众多，象上海地铁从开通到现在，还有未曾坐过地铁的人，对AFC设备的使用就更陌生了。所以在AFC产品开发设计上怎样做到更方便、更安全、更可靠、更准确、更体现“以人为本”是我们大家要为之共同努力的目标。

《卡市场》：曾经有人说上了AFC系统就会造成一批人员的下岗，您认为是这样的吗？

陈：说“上AFC系统就会造成人员下岗”，这与当年上海地铁一号线AFC系统项目被列为“缓上”的理由很相像。当然，这种认识并非空穴来风。有资料显示，当年美国在城市交通中实施AFC系统时，也曾遇到过工会的干预。但是，到后来AFC的作用效率充分显现出来后，人们就纠正了这种偏见。所以我觉得，如何认识AFC，树立正确的理念很重要。它可以推进和支持AFC的实施，反之，只会干扰和阻碍AFC系统的建设与发展。

首先，AFC系统的应用，不仅仅在减少人，而更主要的在于提高效率，提高管理水准。比如客流统计，国内早年有些公交和地铁，曾经派了好多客流观察员去做统计，但最后，花了钱，花了时间，统计的结果却不甚正确。主要原因在于人有自己的思想，自己的喜怒哀乐。他有情绪，他就不会给你认真统计、数数。而AFC系统，则是通过计算机系统来实施客流、票款、信息统计的，相对要比单纯的人工统计要迅速、完整得多。

其次，采用AFC系统后，从前台看，是节省了人，但是在后台并不省人，如研发、维修等方面，所变化的是以前由人工撕票的简单劳动变成了比较高级的、需要技术的工作。AFC系统不是不要人员，而是要求人们提高自身的水准，竞争上岗。

第三，应该充分认识AFC在轨道交通系统的重要作用与地位。记得十多年前有位法国友人在介绍AFC系统时说过：AFC系统相当于地铁的FACE（面），人们进入地铁首先是买票、检票。如果这个系统不好，就很难达到给人们一个“安全、舒适、便捷”轨道交通的目标。而且AFC系统是直接面向每位乘客的（它与地铁内通信、信号、供电、环控等专业不同，是由人工自己操作的），所以更能体现轨道交通设计者、建设者、管理者的水准。

《卡市场》：如您上面所说的相关设备还处在亚成熟阶段，那是否可以认为我国AFC产业群已初具规模了？AFC系统关键的技术主要体现在哪里？

陈：我觉得还不能这样说，尤其对AFC专业产品，它不同于生产电视机、电冰箱、计算机那样来看待它的产业群和生产规模。AFC设备，尤其它是涉及系统管理和应用的软件产品，不同的城市，不同的业主，有着不同的管理模式和理念，不可能做到千篇一律，更不能以生产批量来衡量其规模效益。

国内有关AFC设备的生产制造，看起来广告厂商不少，但仅仅只能生产几台门禁闸机不能算作AFC。我觉得称得上AFC系统的，它必须要有售票、检票等终端设备及计算机管理、统计、控制、应用软件在内，并能在一定规模的轨道交通领域中实施的。目前我国能够基本达到这个要求的AFC系统设备承包商主要在上海和深圳几家，北京也开始涉足了，但还仅仅是开始。

至于AFC的关键技术，我常常讲是在于它的看不见的东西及软件系统。要把轨道交通运营中每天、每周、每月、每年，以及各种非常状况下的票卡情况、客流信息情况、票款收益情况和系统内各层面设备的运营、维护、维修情况计算、统计、记录清楚不是一件容易的事，需要有相当的经验积累。

在硬件上，我们现在还没达到能与国外产品相提并论的程度。因为我们国家基础工业底子较薄，相当一部分材料及不上国外，加工工艺又不甚讲究，因此造成零部件不过硬，随之影响到整机性能，影响到系统工程的品质，所以在这方面还要作不断地努力。

《卡市场》：在政策上是否有相关措施来推动国内的AFC产业？企业又该如何利用政策来发展壮大？

陈：目前比较遗憾的是国内还没有一个针对AFC产业的政策。我觉得AFC产业非常需要有一个政策，需要有国家的支持和管理。

第一， 在项目投资上，不能造成企业为着短期的业务，用价格来“血拼”。“便宜没好货”这是常人皆知的道理。价格太低了，企业为求生存，就可能选用低档的，或替代品来生产AFC设备，表面上看成本是降低了，但也随之降低了AFC的品质和性能，这也是我国国产设备往往及不上进口设备方面的原因。所以，对AFC项目，我提倡合理价而不是最低价。

第二， 要有国家的支持。据介绍，在日本、韩国的AFC开发历程中，就是政府下的命令，给企业提供资金，限定时间完成。如韩国汉城、釜山早期用的AFC设备是欧洲国家的，系统运行后，由于路途遥远，承包商售后服务不能保障，所以韩国政府就指令三星公司去完成，这样使韩国的AFC不仅很快实现了国产化，而且还有能力参与国际市场竞争。我相信中国的厂家和企业也非常期盼有政府的支持和关心。

第三， 进行规模和队伍的整合，避免重复开发，劳民伤财。据了解，国际上拥有AFC的国家，如日本有日本信号、欧姆龙、东芝等三家；韩国有三星、KDE、LG三家；美国有CUBIC及FI两家；澳大利亚有ERG一家；新加坡有新科电子一家。而我们中国，仅上海就有四五家，还不包括香港、台湾。这么多的AFC生产厂家，并且在技术上还不肯互通有无。例如，检票机的票卡回收装置，上海厂家几年前就开发了，并且已经成熟应用在工程中，而深圳厂家去年又在开发，这何必呢？你开发你的，我开发我的，表面上看是企业行为，实际上消耗的还是国家的资金。所以，如果能统一整合，就能达到优势互补，避免重复开发。

《卡市场》：上面我们谈了很多有关AFC设备的话题，我们知道，设备的运作还是需要通过最终的介质来实现的，在AFC系统中，作为票卡的介质，IC卡已经越来越为人们所认可，就目前而言，IC卡是最理想的介质吗？

陈：我觉得未必。随着信息技术的发展，票卡的介质会有很多，有条码卡、接触式IC卡、非接触式IC卡、光卡等。IC卡比起磁卡有许多的优越性，信息量大。在中国磁卡、IC卡都在用，但IC卡会越来越多，处在一个上升的阶段。而日本、美国、法国、韩国、英国、澳大利亚等国的AFC系统中磁卡都还在用。他们为什么不换呢，一是设备用得比较好；二是环境比较好，也就是用卡习惯比较好。起码国外的乘客不会用票卡来刮汗。

“春江水暖鸭先知”，无论哪种新票卡技术出来，我相信AFC系统都会最先去尝试它。

《卡市场》：在一些城市轨道交通AFC系统中为什么存在着TOKEN与卡式的IC卡竞争的状况？实际上它们两者都是IC卡，只不过封装的形式不同而已。从您多年经验来看，您认为哪种形式的票卡比较理想？

陈：也不能说是竞争。萝卜青菜各有所爱，有人喜欢用这样的，有人喜欢用那样的。谁喜欢TOKEN的，就会讲出选用TOKEN的种种的理由，卡也一样。但是让我说TOKEN好，还是卡好，我不会表这个态，因为现在还在比较当中。用TOKEN形式的有广州、深圳、南京、武汉、天津；用卡的有上海、重庆、北京、大连。但从技术上来说，二者都还是IC卡的范畴，但这两者的AFC设备结构是完全不同的。

从耐用程度上讲，TOKEN更加耐用；从运营收益上讲，TOKEN没办法做广告，减少了一部分广告收入。所以这不是绝对的，还在比较当中。

《卡市场》：与AFC系统设备的投资相比，运营商在票卡上的投资还是比较小的，但是作为与乘客直接沟通的票卡，所起的作用还是很大的，您是如何看待票卡在AFC系统中的作用？

陈：票卡在AFC系统中是一个非常重要的中间媒介，是信息载体。也是乘客与运营商之间的乘运合同依据，其重要性不可忽视。

《卡市场》：针对票卡，您对IC卡相关企业有何建议？

陈：对票卡供应商来讲，只有认真分析、研究运营商的策略，理解运营商的需求，才能最后赢得市场。理解业主的需求是很重要的，为了根据业主的需求提出自己的票卡方案和性价比，票卡供应商应该要做很多的试验，用数据说话。这些试验对于卡来讲，主要包括它的可靠性、安全性、寿命、成本等。如果这些数据做出来，业主可以接受的话，单子自然就来了。现在的好多卡片厂商在数据采集方面做得较欠缺。在这一方面我建议卡商和机具厂商可以结合起来，可以联盟，可以互相推动。

《卡市场》：针对AFC的发展，您对相关部门有何建议？

陈：我想分别对政府部门和企业来表述我的建议。

我希望政府早一点出面整合AFC队伍，在全国有侧重性的设几个点，实现优势互补。这样才可以集中优势兵力，把我们的AFC事业搞好，才有可能尽快地走出国门。实际上在东南亚地区由于成本优势，我们是有很大的市场潜力可以挖掘的。如果我们做得好，像马来西亚、印度、泰国，这些国家的市场都是有可能的。尽快的整合，这也就是前面说的。

在我们厂商的开发过程中存在着重复开发，浪费资源的现象。国家要是还不管起来，还会继续浪费，在这一点上，我觉得很着急。

对计划投身AFC生产制造的企业来说，我要告诫的有两条，一个是你要有足够的资金奠底，二是要耐得住寂寞。没有足够的资金，就会开发不下去，更谈不上开发成功了。要么是有别的项目来养着AFC的开发投入。第二是还要耐得住寂寞。你昨天在开发，今天在开发，没准明天还在开发，但哪天才能拿到单子你不知道，可能跟踪很长时间才会开花结果，所以如果你想要从事AFC这个行业的话，就一定要有这两个心理准备当然，如果东西做得好，相信总有一天会有成绩的。

而在具体的做法上，我觉得现在的厂家往往着眼点都在拿单子上，只注重短平快，比较急功近利而没有注重长期效应。尽管有些厂家已经开发了五、六年，但还是赶不上国外的水平。为什么总是有差距呢？原因就是没有很好的注重系统的回馈信息，把水平提高。有总结才有提高，我建议我们的厂家多多重视已经投入使用的设备所反映出来的问题，如果老是不总结，老是赶不上人家就会让人觉得很遗憾。我曾经建议承包商给AFC维护、维修人员发奖金，就是要拿到他们的意见，只有在实践中反应出来的意见才是真正的无价之宝。最近我一直在读《联想风云》这本书，联想，大家都知道，它是一家中国公司，但竟然有能力收购美国IBM公司（当然是指个人电脑部分）。它为什么能做到这样成就？我觉得有很多经验值得搞AFC行业的人士借鉴。其中就有一条对待客户的意见：它们把新产品交给客户试用，并对它们说：“请你们给我们挑出毛病来，挑出一条奖励三千元。”他们就是用这样严肃认真态度才创造出今年的成就。

当我们真的有一天把自己开发的AFC产品销到国外去，上边写着“Made in China”的时候，我想这也许是我们这一批新老AFC系统从业人员的一个最大的欣慰，因为梦想终于实现了！

《卡市场》：我国轨道交通建设近年来如火如荼，在建与拟建的有很多项目，您如何看待未来十年我国AFC的走向？对产业部门而言，蕴涵的商机又有多大？

陈：市场是很大的。据国家发改委和建设部提供的资料显示：“十五”计划期间，中国地铁建设投资将达2000亿元，将建成总长度450公里左右的城市轨道交通线路。到2020年，中国将有超过550公里的地铁线。到2050年，地铁加上轻轨线路，总长度将达到2000公里。届时，我国的轨道交通系统将能承担50%~80%的城市交通客流量。AFC在轨道交通的整个投资里边占的比例大概是1%（按一般一条线13~16个站来预算）。如果这条线建设的投资是100亿，那么AFC就是1个亿，这仅仅是指国产的。全国有那么多的城市，要修建那么长的线路。比如北京，现在有13号线，那么至少会修13条线路。上海在2010年以前会修11条，2010年以后还会修，整个的规划是19条。南京是10条线，重庆是7条线。所以每个城市如果要修地铁的话肯定不会少于3条，少于3条就不能形成规模了，它的社会效益就体现不出来。这样计算一下，全国会有20多个城市要修建地铁，加上地面铁道网络的AFC系统开发应用，全国AFC系统未来市场将可能蕴含着近百亿元的商机，在等待企业去开发。

《卡市场》：作为我国AFC系统的先行者，从事AFC以来给您比较深的体会是什么？

陈：在AFC这个领域，我工作探索了十几年。这么多年来有一个比较深的体会，从技术角度来讲，我觉得AFC系统是一个非常强调综合技术的领域，我们以前一直讲AFC是集光、机、电、磁、计算机等五个专业，现在还有无线通讯的技术。如果把每一个技术单拿出来看，并不见得多么高深。但是要把这些专业都很好地综合起来就不是很容易的一门技术，有相当的难度。我比拟AFC系统就是一个机器人，因为它像人一样站在那里，它要识别，要用“脑”计算。不对的话它会用“手”把你挡住，不让你过去，这就是一个机器人的功能。所以，我们实际上在做的AFC系统就是一个机器人的系统，它特别强调技术的综合性。

除此之外，这个系统如果要运转的好，还要强调经验，有经验就有应对突发事件的策略。例如有一些新起来的企业，在AFC终端闸机方面做了一年多一点时间的开发研究，出来的样机还没有在实际的线路上试用过，它想要投标一条线，我觉得把握不会很大。因为你的“产品”在使用过程中到底会发生什么都不知道，这让业主怎么能放心呢。所以AFC系统在招、评标的过程中都会十分强调有没有成功案例。这就好比一个医生的临床经验非常重要。

燃料电池的主要类型有：

1、SOFC

固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种直接将燃料气和氧化气中的化学能转换成电能的全固态能量转换装置,具有一般燃料电池的结构。

2、RFC

氢燃料电池以氢气为燃料,与氧气经电化学反应后透过质子交换膜产生电能。氢和氧反应生成水,不排放碳化氢、一氧化碳、氮化物和二氧化碳等污染物,无污染,发电效益高。

3、DMFC

直接以甲醇为燃料的质子交换膜燃料电池通常称为直接甲醇燃料电池(DMFC)。膜电极主要由甲醇阳极、氧气阴极和质子交换膜(PEM)构成。阳极和阴极分别由不锈钢板、塑料薄膜、铜质电流收集板、石墨、气体扩散层和多孔结构的催化层组成。

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、热能发电和原子能发电之后的第四种发电技术。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。

扩展资料：

燃料电池的优点有：

1、发电效率高

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% ～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%～ 60%。

2、环境污染小

燃料电池以天然气等富氢气体为燃料时,二氧化碳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。

3、比能量高

液氢燃料电池的比能量是镍镉电池的800倍,直接甲醇燃料电池的比能量比锂离子电池(能量密度最高的充电电池)高10倍以上。

4、燃料范围广

对于燃料电池而言,只要含有氢原子的物质都可以作为燃料,例如天然气、石油、煤炭等化石产物,或是沼气、酒精、甲醇等,因此燃料电池非常符合能源多样化的需求,可减缓主流能源的耗竭。

5、可靠性高

当燃料电池的负载有变动时,它会很快响应。无论处于额定功率以上过载运行或低于额定功率运行,它都能承受且效率变化不大。

参考资料来源：百度百科-燃料电池

近日，中国科学技术大学郭光灿院士团队在光量子存储领域取得重要突破，将相干光的存储时间提升至1小时，大幅度刷新了德国团队光存储1分钟的世界纪录，向实现量子U盘迈出重要一步。该成果日前在国际学术期刊《自然·通讯》发表。

光子不像电子、离子那样可以轻易呆在一个地方不动。根据爱因斯坦相对论的光速不变原理，光是永远在运动的。但是我们在光量子计算、光量子通信或者别的地方（量子摄影、量子U盘），有时候想让一些光子先停下来，等一等，那该怎么办呢？一个的想法是让原子把光子吸收，过段时间再让原子原样“吐”出来。要实现这个过程，首先要有一个原子频率梳（AFC）。简单地说就是一个材料，透射谱是个梳子函数。这样出射光的频谱等于入射光的频谱乘以一个梳子函数---》出射光等于入射光跟梳子函数的卷积---》出射光等于入射光做周期性延拓，这又叫光子回音，因为就跟回音一样“啊”——“啊”，只要我们控制两个信号之间的时间即可实现存储。

当下的量子计算机都有一个特点，没有储存器，不能储存光数据，就像相当于计算机没有硬盘，所以它的数据要么是其他数据编解码，电信号变成光信号（九章），要么是光纤直连（7500公理的光纤网络），或者激光通讯（墨子号卫星），所以对于比较大的数据量子计算机无法处理，有了u盘，意味着能处理大点的数据，以及出现通用型量子计算机的可能性。

发明特殊材料将光的传播速度降低还要保证光的基本特性或信息变化小是很难的，这项技术的成功必然会产生更多的光学应用，特别是光传输与存储材料的发展应用。留住光是不可能的，更长时间在一定空间内保留光能量或光信息是努力方向。这个项目前景很广阔，特别是在光学材料的发展方面。