“氫”風(fēng)徐來,快速讀懂車用燃料電池

大家好，小科來為大家解答以上問題。“氫”風(fēng)徐來，快速讀懂車用燃料電池這個很多人還不知道，現(xiàn)在讓我們一起來看看吧！

1、隨著全球應(yīng)對氣候變化的壓力不斷加大，在“二氧化碳排放峰值、碳中和”的戰(zhàn)略背景下，對氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)給予了更多的關(guān)注和支持。隨著氫燃料電池技術(shù)的逐漸成熟，氫燃料電池汽車將成為新能源汽車的下一個熱點。

2、燃料電池作為氫燃料電池汽車的心臟，越來越普及，因此加深對燃料電池的了解就顯得尤為重要。

3、讓我們用三個關(guān)鍵詞向你展示快速讀懂車用燃料電池

4、//關(guān)鍵詞1:發(fā)電技術(shù)

5、燃料電池是通過化學(xué)反應(yīng)將燃料和氧化劑中所含的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。因此，燃料電池不是傳統(tǒng)意義上的電池，而是一種發(fā)電技術(shù)，是繼水電、火力發(fā)電、核電之后的第四種發(fā)電技術(shù)。

6、近年來，“燃料電池”幾乎專門用來描述使用氫氣作為燃料的反應(yīng)堆。

7、//關(guān)鍵詞2:質(zhì)子交換膜燃料電池

8、說到燃料電池的分類，目前最常用的分類方法是根據(jù)所用電解質(zhì)的種類，一般可以分為五類：質(zhì)子交換膜燃料電池、堿性燃料電池、磷酸燃料電池、固體氧化物燃料電池和熔融碳酸鹽燃料電池。

9、其中，質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)目前處于商業(yè)化的前沿。PEMFC可在25-105下運行，啟動時間短，對氧化劑要求低，因此空氣可作為其氧化劑來源。這些特點使得質(zhì)子交換膜燃料電池成為汽車能源的理想解決方案，在新能源汽車中具有非常廣闊的應(yīng)用前景。

10、質(zhì)子交換膜燃料電池的工作原理：

11、氫氣從儲氫罐輸入燃料電池的陽極。在催化劑的作用下，一個氫分子分解成兩個氫原子，氫原子進一步分解成一個氫離子和一個電子。

12、氫離子通過質(zhì)子交換膜到達陰極，但電子不能通過質(zhì)子交換膜從外電路到達陰極。

13、空氣進入燃料電池陰極，空氣中的氧氣與通過外電路到達陰極的電子形成氧離子，同時與穿過質(zhì)子交換膜的氫離子結(jié)合形成水分子；

14、綜上所述，在上述過程中，當(dāng)電子從外電路到達陰極時，就形成了電流，即氫中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。

15、//關(guān)鍵字3:堆棧

16、電堆是質(zhì)子交換膜燃料電池的核心部件，被稱為質(zhì)子交換膜燃料電池的心臟。

17、什么是電？顧名思義，“堆，意思是堆積”。電堆，也叫燃料電池堆，實際上是幾個單個質(zhì)子交換膜燃料電池串聯(lián)堆疊的組合。

18、要了解電池堆，我們先來看看單質(zhì)子交換膜燃料電池的結(jié)構(gòu)。

19、單體質(zhì)子交換膜燃料電池由膜電極和雙極板組成。

20、膜是多相物質(zhì)傳遞和電化學(xué)反應(yīng)進行能量轉(zhuǎn)換的場所。電極結(jié)構(gòu)主要包括質(zhì)子交換膜、催化層和氣體擴散層，其中氣體擴散層通常包括碳紙/碳纖維布和支撐在其上的微孔層。

21、雙極板，也稱為集電板，具有提供氣流通道以防止氫氣和氧氣在電池氣室中相互勾結(jié)的功能，并在串聯(lián)的陽極和陰極之間建立電流路徑。目前市場上質(zhì)子交換膜燃料電池的雙極板材料包括石墨、金屬和復(fù)合材料。

22、一個電池堆由數(shù)百個這樣的單個質(zhì)子交換膜燃料電池組成。

23、其中，第二代(右)Mirai未來組合于2020年12月發(fā)布并發(fā)售。新Mirai未來組合電池組的電池數(shù)量從370個減少到330個，包括端板在內(nèi)的體積從33L減少到24L，質(zhì)量從41kg減少到24kg，但最大輸出功率從Mirai未來組合的114kW增加到128kW，增加了25%，體積功率密度從3.5kw/。

24、通過以上三個關(guān)鍵詞，我們很快了解到了現(xiàn)有市場上車用燃料電池的主要結(jié)構(gòu)和工作原理。我希望這篇文章能成為理解氫燃料電池的開端，為以后的研究打下基礎(chǔ)

25、隨著傳統(tǒng)能源逐漸退出歷史舞臺，氫燃料電池作為一種清潔能源，在“碳中和”的能源革命中日益占據(jù)主導(dǎo)地位。雖然氫燃料電池仍處于商業(yè)化初期，但各地政府和各領(lǐng)域玩家紛紛加入，加快產(chǎn)業(yè)布局，整個氫燃料電池行業(yè)未來發(fā)展空間巨大。未來誰能憑借這股“氫”風(fēng)成為新獨角獸，我們拭目以待。

26、支票

本文到此結(jié)束，希望對大家有所幫助。