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燃料电池的主要类型

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2023-05-08 19:03:20

燃料电池的主要类型

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2025-06-29 04:07:22

按其工作温度的不同,把碱性燃料电池(AFC,工作温度为100℃)、固体高分子型质子膜燃料电池(PEMFC,也称为质子膜燃料电池,工作温度为100℃以内)和磷酸型燃料电池(PAFC,工作温度为200℃)称为低温燃料电池;把熔融碳酸盐型燃料电池(MCFC,工作温度为650℃)和固体氧化型燃料电池(SOFC,工作温度为1000℃)称为高温燃料电池,并且高温燃料电池又被称为面向高质量排气而进行联合开发的燃料电池。另一种分类是按其开发早晚顺序进行的,把PAFC称为第一代燃料电池,把MCFC称为第二代燃料电池,把SOFC称为第三代燃料电池。这些电池均需用可燃气体作为其发电用的燃料。按燃料的处理方式的不同,可分为直接式、间接式和再生式。直接式燃料电池按温度的不同又可分为低温、中温和高温三种类型。间接式的包括重整式燃料电池和生物燃料电池。再生式燃料电池中有光、电、热、放射化学燃料电池等。按照电解质类型的不同,可分为碱型、磷酸型、聚合物型、熔融碳酸盐型、固体电解质型燃料电池。碱性燃料电池碱性燃料电池(AFC)是第一个燃料电池技术的发展,最初由美国航空航天局的太空计划,同时生产电力和水的航天器上。AFCS继续使用NASA航天飞机上的整个程序中,除了数量有限的商业应用。由于这些细胞的化学反应发生率比较高的燃料,电力的转换效率,在某些应用中高达60%。血糖燃料电池美国麻省理工学院的工程师最新研制一种微型电池原型,从人体自然血糖分子中产生电能。这种电池将用于驱动治疗癫痫、瘫痪以及帕金森氏症患者的大脑植入器。据悉,当前植入人体的装置通常是由锂电池提供动力,但是这种电池使用时间非常有限,必须进行更换。再次进入人体组织更换电池并不是医生所喜欢做的事情,如果更换大脑植入器的电池就变得更加棘手了。当大脑组织中的血糖分子流经铂催化剂,伴随其氧化过程,电子和氢离子将分离开来。在电池另一端,当氧分子与单壁碳纳米管接触时,与氢离子混合形成水,该电池最多可产生180微瓦功率的电能,足以驱动一个大脑植入器发送信号绕开受损大脑组织,或者刺激大脑组织(用于治疗帕金森氏症的方法)。血糖电池是一个较早的概念,最早出现于上世纪70年代,2010年,法国科学家设计了一种类似的电池用于驱动起搏器。这种电池混合了石墨和酶,能够从血糖中分离电子。但这种电池的问题在于酶动力电池无法提供像锂电池一样的电能输出。 简称燃料电池类型 电解质工作温度(℃) 电化学效率燃料、氧化剂 功率输出AFC 碱性燃料电池 氢氧化钾溶液 室温-90 60-70% -氢气、氧气 300W-5KW PEMFC 质子交换膜燃料电池 质子交换膜 室温-80 40-60% 氢气、氧气(或空气) 1KW PAFC 磷酸燃料电池 磷酸 160-220 55% 天然气、沼气、双氧水、空气 200KW MCFC 熔融碳酸盐燃料电池 碱金属碳酸盐熔融混合物 620-660 65% 天然气、沼气、煤气、双氧水、空气 2MW-10MW SOFC 固体氧化物燃料电池 氧离子导电陶瓷 800-1000 60-65% 天然气、沼气、煤气、双氧水、空气 100KW

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要减肥的豌豆
愉快的茉莉
2025-06-29 04:07:22

天然气研究项目中的其他先导内容就是燃料电池的开发。燃料电池通过化学反应将氢、天然气或甲醇等转换为电能和热能。在此过程中,燃料并不发生燃烧,所以,燃料电池对环境保护是有好处的,因为它们实际上没有污染物的排放,一个接在燃料处,一个接在氧化剂处,它们被电解液隔离开。燃料电池根据电极之间所使用的电解液而得名。共有四种类型:质子交换膜(PEM)、熔融碳酸盐(MCFC)、固体氧化物(SOFC)和磷酸(PAFC)。

PEM燃料电池可以在相对较低温度下(大约200° F)运行。这使得它们具备了快速的优点,也是使它们能够很好地适应运输的条件。它们也可被用于居民和商用建筑物。这一特殊技术所青睐的燃料是纯净气体氢,但是磷酸燃料电池与商业用途有着最为密切的关系。它们已经被用在医院、育儿室、办公楼、学校、公共电力部门和军事基地。

MCFC燃料电池可以在一个平均温度为1200℉的工作条件下运行。小型燃料电池不适合在高温条件下工作,所以这些电池正在被用在发电量从250kW到10MW的发电装置里面。它们还可以被用于基本负载配电系统中、商业和工业领域,以及经过改良的天然气和其他烃类为燃料的发电装置中。

SOFC燃料电池可在1800℉条件下工作,以金属和没有液体的陶瓷材料为主制成。此类电池的使用寿命期望比其他的燃料电池长些,因为其他燃料电池都使用液体,所以或多或少地都具有腐蚀性。如果有足以保证可以防止碳的形成,则SOFC燃料电池将可以直接应用甲烷作为燃料。它们就像MCFC燃料电池一样,使用经过改良的天然气。

对于燃料电池而言,有多种燃料可供选择,而早期的技术和燃料电池依然在使用,一旦天然气的商业化更具经济性,它们将极有可能以燃料电池的形式占据更大的市场份额。随着燃料电池技术的进一步发展,它将可能成为连接电力与天然气工业的一条重要纽带。

对于SOFC燃料电池技术而言,最大的潜力在SOFC/GT循环中的燃气轮机,如此设计,其发电效率可达70%~75%,而且排放物是极少的。这类系统依然在研发中,在先导试验工厂建成之前一直在进行着研发工作。

美国天然气协会首先提出用蒸汽改造天然气,使之应用于PAFC和PEM固定式发电装置。这一观点已被国际燃料电池协会(ONSI)所采纳,该组织的第一个固定式磷酸燃料电池于20世纪70年代研制成功。ONSI目前依然在使用天然气的蒸汽改造技术。PAFC和PEM系统用加氢脱硫化作用技术(这是一种少量氢和天然气混合,然后通过一个加热的镍或钴—钼的氧化催化剂的技术流程)。所有的硫都会被加热的锌的氧化物层所吸收。接着,从这种改造炉生成的气体流通过更多的催化剂,用以减少气体中的碳化物组分从而达到燃料电池所需要的标准。这项技术已经被很好地证实,也正在为一些大型工业系统所接受。为了降低燃料电池系统的价格,研究人员们正在进行减少所需的改造物品的尺寸。

燃料电池开发的费用在过去十年中已明显下降了,但燃料电池工业依然需要政府的支持,还需要投入更多的研究并加大开发力度。这项技术表明,它可以应用于固定式发电、移动式发电、输送式发电以及空间与军事用途。燃料电池最早是为美国宇航局(NASA)的空间计划而研制的。这种电池的应用已经很好地商业化了。

1998年,全世界的燃料电池交易额已经超过8000万美元,而且还将大幅度的增加。预计到2008年,全世界燃料电池的投资可接近40亿美元,到2010年,预计增长速率可达40%。最大的市场份额拥有者应该是PAFC燃料电池。

正在为大型固定式应用开发多种燃料电池技术,其功率为1~2MW,特别是PAFC、 SOFC和MCFC技术。PAFC的商业化程度最高,已经有100多套设备投入使用。绝大多数在热电联产系统中使用。

超级燃料电池是一项正在美国联邦政府能源技术中心的化石能源部的能源办公室进行研发的技术(表101)。这些电池将能够提供极高的燃料—电能转换率,同时,这种发电技术对环境污染也是微乎其微的。设计中的燃料电池系统的主要优点如下:

表101 简单循环的超级燃料电池与替换物的比较

(1)史无前例的天然气燃料效率,当使用设在底部的燃气轮机技术时,其热值低于80%,或者,使用简单循环技术时,热值低于70%。

(2)超级清洁(无燃烧)技术,具有极大的潜力——仅输出纯净的CO2气体而绝无其他排放物。

(3)在发电、工业、商业和运输部门的市场营销中,小型与大型部门都可适用。

(4)具有减少温室气体排放和增加经济竞争力的潜力。

超级燃料电池技术理念允许固态燃料电池组合有一个操作温度和操作温度窗,并有望获得一套发电厂系统的最大经济效益。这种类型的系统使用多阶段固态组合去将热量和较高的运行温度与接下来的下游燃料电池相连接,避免了昂贵的热交换冷却程序(图106)。此举可以减少热的需求量并提高热的结合,从而可使一座发电厂在使用天然气时,其效率达82%。这种超级燃料电池10年的费用为100美元/kW,比目前使用的发电系统的费用减少了80%。

图106 超级燃料电池发电厂的设计理念

目前研发工作的目标在于降低燃料电池的生产费用。这一举措正在通过增加发电强度和输出以及提高生产技术来完成。生产过程中所使用的原材料也正在减少,将电池制作的更小更轻,以减少生产成本。燃料电池技术通常使用昂贵的电子配件与催化剂,所以研究人员正在努力工作,力图发现减少这些材料使用的方法。燃料电池的发电强度在过去的几年中明显地增加。高电力密度是重要的,尤其对那些移动式发电或输送电力的应用来说,在这些情况下,发电器材的大小与重量都必须尽可能地减少。

在发电厂中,将燃料电池与燃气轮机结合的潜力也正在研发之中。高温燃料电池与燃气轮机的结合能够将化石燃料转换为电能,其发电效率可达70%。当今最好的燃气轮机的发电效率标准值才为60% 。

那些显示出未来可以降低生产成本的技术正在吸引着各种公司的兴趣与研究投资,从电力供应公司到汽车制造厂商,这将使燃料电池可能最终成为一种重要的发电方式,并占有相当大的市场份额。

高兴的路灯
爱笑的白羊
2025-06-29 04:07:22
据专家介绍,燃料电池是举世公认的高效、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量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——燃料与氧化剂。因为是将燃料通过化学反应释放出能量变为电能输出,所以被称为“燃料电池”。燃料电池是利用水的电解的逆反应的“发电机”,由正极、负极和夹在中间的电解质构成,其中负极供给燃料、正极提供氧化剂。中间是电解质,如果电解质是固体,就被称为固体氧化物燃料电池,即 S OFC。
普通的锰干电池的化学反应物是事先存放在电池内部的,电池向外供电时,反应物质被消耗却得不到补充,反应物质一旦消耗空,电池就不能再继续供电;对于蓄电池而言,则必须充入反向电流使其反应物质得到恢复,才能继续工作。燃料电池则不同,因为氧化剂是从外部输入的,只要它们得到了不断的供给,燃料电池就可以源源不断地向外供电。
高温固体氧化物燃料电池直接把化学能转化为电能,不经过中间环节,减少能量的损失,发电效率达45%以上,总发电率可达到85%以上。燃料使用面广,余热利用率高。这种电池由于电解质电导率不高,必须在高温下操作,连接密封材料必须使用铂等稀贵金属,电池成本随之大大增加。
目前我国已经研制成功的新型中温陶瓷膜燃料电池,是一种以陶瓷膜作为电解质的燃料电池。电池部件薄膜化以后,降低了电池的内阻,提高了有用功率的输出,从而不需要高温的条件实现了中温化,操作温度降到700~500℃。这种新型燃料电池继承了高温 S OFC的优点,同时降低了成本。

丰富的咖啡
活泼的流沙
2025-06-29 04:07:22
据专家介绍,燃料电池是举世公认的高效、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量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——燃料与氧化剂。因为是将燃料通过化学反应释放出能量变为电能输出,所以被称为“燃料电池”。燃料电池是利用水的电解的逆反应的“发电机”,由正极、负极和夹在中间的电解质构成,其中负极供给燃料、正极提供氧化剂。中间是电解质,如果电解质是固体,就被称为固体氧化物燃料电池,即 S OFC。 普通的锰干电池的化学反应物是事先存放在电池内部的,电池向外供电时,反应物质被消耗却得不到补充,反应物质一旦消耗空,电池就不能再继续供电;对于蓄电池而言,则必须充入反向电流使其反应物质得到恢复,才能继续工作。燃料电池则不同,因为氧化剂是从外部输入的,只要它们得到了不断的供给,燃料电池就可以源源不断地向外供电。 高温固体氧化物燃料电池直接把化学能转化为电能,不经过中间环节,减少能量的损失,发电效率达45%以上,总发电率可达到85%以上。燃料使用面广,余热利用率高。这种电池由于电解质电导率不高,必须在高温下操作,连接密封材料必须使用铂等稀贵金属,电池成本随之大大增加。 目前我国已经研制成功的新型中温陶瓷膜燃料电池,是一种以陶瓷膜作为电解质的燃料电池。电池部件薄膜化以后,降低了电池的内阻,提高了有用功率的输出,从而不需要高温的条件实现了中温化,操作温度降到700~500℃。这种新型燃料电池继承了高温 S OFC的优点,同时降低了成本。

飘逸的蓝天
小巧的硬币
2025-06-29 04:07:22
燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置,它可以直接将贮存在燃料与氧化剂中的化学能转化为电能。世界上第一轮燃料电池汽车研发高潮在2000年左右,当时,美国、欧洲和日本的各大汽车生产厂家,无不都在加紧开发燃料电池技术,企业界尤其是各大汽车生产厂家看到燃料电池巨大的市场潜力,纷纷投入巨资,组成联盟,进行燃料电池车的相关研究、试验与生产。
我国关于燃料电池车研究的竞争也非常激烈。至2004年,国内在北京、上海等地,陆续出现了燃料电池汽车的试运行,当时许多人同样怀有迎接临盆婴儿般的喜悦期待:燃料电池汽车已经“接近‘走出实验室,实行量产’的大门”。然而,事实却并非预料中的那么乐观。各个国家都在燃料电池汽车的试运行中,发现了一系列防不胜防、需要马上就解决的难题。可以说,2004年左右实现产业化的预测以失败告终,但世界各国对燃料电池汽车研究的热情有增无减。当前,国际上燃料电池汽车又进入了第二轮研究,与早些年的热血沸腾、踌躇满志相比,现在人们对燃料电池车的研究持更加冷静的态度。2000年之前,各国主要是投入造车和示范,从2001年到现在,各国在继续进行示范的同时,都将重点重新转向应用基础研究。希望通过研究燃料电池各种基础性的问题,找到解决车用燃料电池寿命问题的根本办法。(例如研究氢能本身的技术问题、制氢和储氢技术、高效的氢能转换技术等。)即找到解决车用燃料电池(汽车的动力源)动态响应、环境适应性与降低贵金属担量等影响电池寿命、成本的办法。
寿命和成本,是在第二轮应用基础研究中,各个国家首先要早日解决的关键问题。对2015年实现氢源燃料电池车商业化的第二次预测能否实现,解决以上两个问题的时间表将起到决定性的作用。其中,摆在第一位的是在2010年左右能否解决电池寿命问题,只有这个问题得到彻底解决,燃料电池汽车才能走向成功,否则一切都无从谈起。但如果燃料电池汽车的电堆动态寿命能达到5000小时以上,接下来的降低成本,主要靠关键零部件的批量生产和降低铂担量,难度相对较低。 现在国际上每辆氢源燃料电池汽车的成本,一般在100万美元到200万美元之间,造价的确非常昂贵,因为现在这些氢源燃料电池汽车的打造,基本都是人们用一双双手‘抠’出来的,如果能实现流水线上的批量生产,成本自然而然也就降下来。可以说,解决寿命问题是能否实现产业化最关键的判据。按国家科技部的要求,参与燃料电池汽车“863”重大专项计划的科研攻关,每个重要的元部件都有两个以上的单位参加竞争。
纵观我国燃料电池的产业化进程,可谓一路跌跌撞撞、步履蹒跚。直至今天,尽管我们的燃料电池汽车还只能是为了“观光”,而不能由寻常百姓真正驾驶着开上通衢长街,但创新者依然无畏无惧,继续奋然前行。

燃料电池汽车

燃料电池汽车是电动汽车的一种,其电池的能量是通过氢气和氧气的化学作用,而不是经过燃烧,直接变成电能或的。燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物,因此燃料电池车辆是无污染汽车,燃料电池的能量转换效率比内燃机要高2~3倍,因此从能源的利用和环境保护方面,燃料电池汽车是一种理想的车辆。目前,燃料电池轿车的样车正在进行试验,以燃料电池为动力的运输大客车在北美的几个城市中正在进行示范项目。在开发燃料电池汽车中仍然存在着技术性挑战,如燃料电池组的一体化,提高商业化电动汽车燃料处理器和辅助部汽车制造厂都在朝着集成部件和减少部件成本的方向努力,并已取得了显著的进步。

燃料电池轿车核心技术

项目简介:本项目开发了一种电动汽车。该车作为民用交通工具,以动力蓄电池为能源,是环保型产品。该车输出功率不超过3kw,采用双前轮电机驱动,轮毂与电机一体化技术,以后轮制动为主,无机械传动,采用无机变速,能实现电子自动差速器功能。该车制造成本低,易于维护保养,能源消耗少,不污染环境。该车作为摩托车与燃油汽车的中间替代产品,有取代燃油汽车的趋势。
所属单位:同济大学

航天北京11所氢燃料电池汽车上路

项目简介:北京11所牵头研制的氢燃料电池动力汽车近日进行首次正式行驶试验,取得了圆满成功。这辆氢燃料电池动力汽车是由依维柯面包车改装而成,动力系统采用该所自主研制的55千瓦氢空燃料电池发动机,并配以镍氢电池作为辅助动力。该种汽车的研制始于2004年年初,此次成功标志着该所承担的国防基础科研计划中的"燃料电池发电系统应用研究"项目主要研制任务基本完成。
项目负责:航天北京11所
趋势意义:北京11所将继续进行整车路试考核,为新能源动力技术研究添彩。

江奎科技等三方自主研发的氢燃料轿车通过专家评审

项目简介:由江苏镇江江奎科技有限公司、清华大学、奇瑞汽车三方自主研发的"示范性氢燃料轿车研制项目"日前通过国家级专家组评审。氢动力汽车是国际新能源领域最前沿课题,其核心技术长期被福特、宝马等少数几家国外企业垄断。镇江江奎科技有限公司、清华大学、奇瑞汽车三方从2005年起开展国内首台氢燃料动力国产轿车的研制工作。今年1月份,首台纯氢气内燃机在江奎科技有限公司实验室运行成功。专家组在对国内首辆氢燃料轿车进行评审时认为,该氢燃料轿车在运行过程中,攻克了国际上公认的技术难题,是一种真正实现零排放的交通工具,排放出的是纯净水,不产生任何废气,时速可达80公里。
项目负责:江苏镇江江奎科技有限公司、清华大学、奇瑞汽车
趋势意义:我国第一台具有完全自主知识产权的以氢燃料为动力的轿车,标志着我国氢动力技术已达国际同步领先水平。

水转化氢燃料汽车

项目简介:本实用新型涉及一种水转化氢燃料汽车。该汽车将热能通过管路与氢气发生器和蒸汽发生器的输入端相连接,发电机与氢气发生器相连接,氢气发生器的氢气输出端与汽车的发动机相连接。其特征是在汽车的底盘安装水转化氢燃料系统。汽车用的氢燃料随车产生,使用方便安全。
趋势意义:燃料的资源极大丰富,燃料燃烧没有污染,解决了石油资源供需紧张和汽车尾气对生态环境影响的重大课题。

神力科技――自主开发中国氢燃料电池发动机

项目简介:清华大学的燃料电池大巴和同济大学的燃料电池轿车是我国自主开发首获成功的大功率燃料电池汽车,为这些汽车提供燃料电池发动机的,是上海神力科技有限公司。国家863计划“燃料电池发动机”项目,其主要任务就是分别为清华大学的燃料电池大巴和同济大学的燃料电池轿车提供大功率的质子交换膜燃料电池发动机。自2002年起,神力公司为清华大学的燃料电池大巴研制了三代(第一代50kw,第二代60kw,第三代100kw)发动机;为同济大学的燃料电池轿车研制了两代(第一代30kw,第二代36kw)发动机。神力公司燃料电池发动机所采用的技术路线,不同于国际知名的大公司如加拿大巴拉德公司(Ballard Power Systems)、美国通用汽车公司(GM)等的高压运行技术,自主开发了常压运行的燃料电池技术,系统更为简单,安全性、可靠性高,且拥有自主知识产权,已申请中国、美国专利102项。神力公司研制成功的第三代100KW燃料电池大巴发动机,参加了联合国GEF/UNDP招标项目。该燃料电池发动机在许多关键技术方面实现了世界级的创新与重大的突破,净输出功率最高达到150千瓦。这使我国成为继加拿大(巴拉德公司)之后第二个可以独立研制超大功率的燃料电池发动机的国家。该发动机在燃料效率、体积、重量、比功率等指标方面处于国际领先的地位。
项目负责:上海神力科技有限公司
趋势意义:目前,神力公司正在开发燃料电池相关的材料,实现燃料电池发动机中关键材料的国产化,降低生产成本。积极、主动开拓新的燃料电池的下游产品和应用市场,积极寻找国内外战略合作伙伴。以建立2008年北京奥运会、2010年上海世博会燃料电池大巴、轿车示范运行车队为市场契机,实现燃料电池发动机的大规模生产,最终实现产业化。

汽车自制氢燃料的设备和方法

项目简介:一种汽车自制氢燃料的设备和方法,其设备由利用汽车废气余热的蒸汽发生器和产氢器构成,也可以增设另一产氢器和贮氢器;方法是先将汽车高温废气通往蒸汽发生器,再将蒸汽发生器中的水蒸汽送往产氢器,与其中的氢化物反应,从而制得氢。
项目负责:发明(设计)人宋代轮
趋势意义:本发明的设备简单,方法合理可行,是汽车燃料以氢代油的理想方法,有利于节约能源,有效地克服汽车燃油的弊端。

国际嘹望:燃料电池汽车

FC是一种将储存在燃料(氢)和氧化剂(氧)中的化学能通过电化学反应直接转化为电能的装置,其过程不涉及燃烧,无机械损耗,能量转化率可高达80%,产物仅为电、热和水蒸气;而且FC运行平稳,无振动和噪音,所以被认为是21世纪的绿色能源。
FC技术在汽车上的应用给汽车产业发展带来了革命性的突破,同时也推动了自身的发展。FC可以用作汽车的(辅助)动力电源,也可以用作辅助电源(APU)。
事实上,人们考虑更多的是FC电动汽车(FCEV),它不同于传统汽车,其动力来自FC,而不是内燃机,可以减少燃料消耗,产生更少的污染物排放,当以氢作燃料时,能真正实现汽车的“零排放”,因此更符合人们的经济环保观念。此外,在能量耗尽后,FCEV不像传统的蓄电池电动汽车(BEV)那样需要长时间充电,而只需补充燃料即可继续工作,这一点对汽车驾驶者来说尤为方便。
目前开发的FCEV主要用两种类型:纯燃料电池动力车和燃料电池一蓄电池混合动力车。纯燃料电池动力车采用大功率的FC堆栈,以确保在没有后备蓄电池的情况下能提供启动、瞬时加速的动力;而燃料电池--蓄电池混合动力车以蓄电池为主动力,小功率的燃料电池用作续程器。当 FC用作 APU时,汽车使用内燃机驱动,部分燃料通过 FC更有效地转化为电能,它可以为汽车辅助设备提供足够的功率,使汽车变得更舒适、更环保、更安全。
汽车用 FC研究最多、最成功的是质子交换膜燃料电池(PEMFC)。PEMFC作为第五代FC,由于具有能量转化率高、低温启动、无电解质泄漏等特点,被公认为最有希望成为电动汽车的理想动力源。但是由于PEMFC需采用贵金属Pt作为电极催化剂,不仅提高了成本;而且限制了燃料只能采用纯氢,因为燃料中的微量CO也可导致Pt中毒。对于甲醇、汽油等燃料,必须经过重整纯化,从而增加了系统的复杂性。近年来,PEMFC技术取得了重大突破,燃料已经实现内重整,使得系统体积大为减少,有望进一步"减负";更重要的是催化剂中pt载量大为降低,成本问题有望得到解决,相信PEMFC汽车在不久的将来能够实现商业化。
在PEMFC的基础上,以甲醇代替纯氢直接作为燃料,可以大为简化系统,这种PEMFC称为直接甲醇燃料电池(DMFC)。DMFC具有体积小、重量轻、燃料来源丰富、价格便宜、储存携带方便等优点,是理想的汽车动力源。对于DMFC而言,甲醇的阳极氧化迟缓及甲醇通过Nafion膜(全氟磺酸膜)的渗透所引起的阳极性能衰减是限制DMFC发展的主要问题。目前许多研究人员正在开发新的替代Nafion膜的聚合物膜,也取得了很大的进展。提高甲醇氧化的催化剂活性,减少贵金属用量也是DMFC技术实用化的关键。专家们认为这项技术距离实用化至少还需7年时间。尽管如此,许多人仍把它作为FCV的首选技术进行开发和研究。
固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种全陶瓷结构FC,其能量转化效率最高,操作方便,无腐蚀,与PEMFC相比,燃料适用面广,不须用贵金属催化剂,而且不存在DMFC的液体燃料渗透问题。但是SOFC受电解质所限,须高温(1000℃左右)工作,导致启动慢,这是SOFC在汽车上应用的致命弱点。随着SOFC技术的发展,其操作温度降至700-800℃,与燃料的重整条件接近,可以实现燃料的直接内重整,不仅降低了堆栈成本,而且简化了热管理,使系统变得更紧凑,已经被用作汽车的APU。最近低温SOFC的研究取得了突破性进展,采用新型低温固体电解质和高活性的电极材料,使工作温度降至500℃以下,若将其再与蓄电池或超级电容器联用,就可以用作汽车的动力源。无论是从技术还是从成本来看,低温SOFC汽车都有希望与PEMFC汽车在未来的FCV市场上一较高下。

新一代燃料电池系统

Sequel的新一代燃料电池系统对上一代燃料电池装置部件加以简化,从而使得制造成本大大降低,最大功率提高了约25%。Sequel可连续行驶300英里,且能够在10秒内由静止状态加速到60英里/小时,是该领域第一辆能够连续行驶较长距离,且性能表现如此出色的汽车。
Sequel燃料电池系统内的氢能源可以被直接转换为电能,并提供前所未有的大扭矩来驱动前后车轮。车辆加速时备用高压锂电池系统可向三只驱动电机提供额外动力;车辆刹车时锂电池系统可以用来储存刹车时回收的能量以提高车辆的连续行驶能力。Sequel的电气系统由三个子系统组成,其中高压系统为驱动装置提供动力,42V系统为一般电气设备供电,12V系统为辅助设备,为音响、照明系统等提供电源。为了解决燃料电池的冷却问题,Sequel设置了几个功能各异的进气口,均布置在车辆侧面的后排座椅窗和后窗的连接部下方。
除底盘控制以外,Sequel的燃料电池还为温控系统提供动力。Sequel配有采用通用汽车专利技术的密封HVAC(加热、通风与空调)系统。在传统汽车中,由汽油机或柴油机为车内供热,并提供空调系统所需的动力,这通常需要体积庞大的仪表板式HVAC系统。与之不同的是,Sequel的独立式HVAC系统在引擎罩下方通常容纳引擎的地方,位于仪表板以外。此外,通过经由引擎罩吸入空气,前散热器能够更加有效地冷却燃料电池,使汽车即使在炎热的环境里也能达到最大功率。

湖北省境内生产的燃料电池汽车免征养路费

为鼓励购买和使用环保、节能的电动汽车,湖北省政府出台系列优惠政策。
政策规定,从2006年至2010年,对于湖北省境内生产的燃料电池汽车、混合动力汽车、纯电动汽车(旧车改装的燃料电池汽车除外),全额免征养路费和车辆通行费。
电动汽车办证也将很方便:不进入公众道路行驶的电动汽车(如公园内用车),无需申办牌照和行驶证;需要上公众通行道路行驶的电动汽车,交管部门依照其外廓尺寸或乘坐人数,核发大型或小型汽车牌照和行驶证。驾驶电动汽车,持同类准驾车型的驾驶证即可。
湖北省政府还决定,从2005年至2010年,省财政和武汉市财政每年各安排资金1000万元,支持燃料电池电动汽车的研发和产业化。
Sequel 采用了燃料电池、线传操控和轮彀电机等尖端科技成果,并融合了先进材料、电子控制、计算机软件和先进推进技术。更重要的是,Sequel 能达到目前的性能水平并不依赖于任何有待发明的抽象科技,而是完全仰赖现有的技术。对于通用汽车的全球先进技术战略而言,这是一个里程碑。