标准早期介入燃料电池研究领域推动新技术产业化进程

一、燃料电池技术飞速发展,需要标准研究介入燃料电池是一种电化学的发电装置,将储存在燃料和氧化剂中的化学能,等温地按电化学原理转化为电能的能量转化装置,被认为是21世纪首选的洁净、高效发电技术。燃料电池按其电解质的不同,可分为碱性燃料电池、磷酸型燃料电池、质子交换膜燃料电池、熔融碳酸盐型燃料电池及固体氧化物燃料电池等。近十年来,尤以质子交换膜燃料电池(PEM-FC)的发展最快,日益受到各国政府、大公司和科研机构的重视。燃料电池既适宜于集中发电,建造大、中型电站和区域分散电站,也可作各种规格的分散电源、电动车、不依…     

质子交换膜燃料电池产业化发展探析

正燃料电池技术是一种先进的清洁能源技术,燃料电池能够将燃料的化学能直接转化为电能,伴随高效率、无污染和长寿命等特点~([1])。此外,燃料电池发电是继水力发电、火力发电和核能发电之后的第4类发电技术。燃料电池根据电解质的类型划分为质子交换膜燃料电池(PEMFC)、碱性燃料电池(AFC)、磷酸燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)和固态氧化物燃料电     

质子交换膜燃料电池技术及产业发展概述

正一、燃料电池技术简介1.燃料电池原理及分类燃料电池(Fuel Cell)~([1])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"。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。氢-氧燃料电池为最常见燃料电池,其反应原理是电解水的逆过程     

专利视角下的质子交换膜燃料电池产业分析

正一、概述燃料电池(Fuel Cell,FC)是一种电化学反应装置,将燃料的化学能直接转换为电能,被视为"21世纪最理想的发电装置"之一。燃料电池能量因其转换效率高、发电过程对环境影响小,只要燃料保持供应,就能够连续稳定发电,在分布式电站、电动汽车、舰船潜器、航空航天、移动通信和武器装备等领域具有广阔的应用前景~([1])。燃料电池按电解质性质可分为质子交换膜燃料电     

直接甲醇燃料电池技术获多项突破

中科院长春应化所承担的国家863计划课题——直接甲醇燃料电池技术,日前通过科技部组织的专家验收。直接甲醇燃料电池(DMFC)是一种将化学能连续不断地转化为电能的可再生清洁能源,具有能量转化效率高、运行安全方便、发电时间持久等优点,特别适合作为笔记本电脑、电动自行车等便携式中小型化电源或充电电源使用。自20世纪60年代初问世以来,迅速发展成为国际高新技术竞争中的重要热点之一。中科院长春应化所早在20世纪90年代初就在国内率先开展了直接醇类燃料电池的研究,在电催化剂、电极反     

燃料电池汽车：驶向何方?

<正>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。     

燃料电池分布式供能技术发展现状与展望

燃料电池作为一种清洁高效的发电方式,兼具效率高、排放低、安全无噪音等优点,是分布式供能领域的一项重要技术。燃料电池既可以利用传统煤炭、天然气,也可以融合可再生能源实现削峰填谷。在传统煤电领域,散煤的利用是环境污染的重要来源,通过直接碳燃料电池技术,有望解决散煤利用效率低下、污染严重的问题。联合天然气管网,基于燃料电池的微型热电联供系统可实现能源的梯级利用,相比传统的热电分供模式可大大提高能源利用效率。同时,电解池作为燃料电池的逆过程,可将可再生能源富余电力转化为化学能进行储存,实现"三弃"电力的有效转化,在可再生能源的分布式供应系统中具有广阔的发展前景。     

先进燃料电池发电技术通过验收

正近期,"十二五"国家863计划主题项目"先进燃料电池发电技术"通过科技部高新司组织的验收。项目经过多年攻关,针对现有直接甲醇燃料电池长时发电系统和千瓦级燃料电池与太阳能电池互补的供能系统这两种燃料电池发电技术在成本、效率和寿命方面的应用瓶颈,研制了质子交换膜、纳米电催化剂等关键材料及核心部件膜电极,膜电极在80℃时峰值功率密度达到262 MW/cm~2;开展了直     

陶瓷膜燃料电池(CMFC)--新型高效绿色能源的发展方向

固体氧化物燃料电池(SOFC)-21世纪的高效绿色能源燃料电池是举世公认的高效、便捷和对环境几乎无污染的新型发电装置。其中,固体氧化物燃料电池(S O F C),被誉为“第四代燃料电池”,具有更为突出的优点和特点,如能量转化效率最高、燃料适应性最强、全固态模块结构适于各种功率的装置且不太改变其能量效率、应用方便(分散式电源,固定电站和移动能源)等等,被国际上公认为21世纪绿色能源。目前世界各国正巨资投入,出现了新的研发热潮。特别是美国、日本、欧洲、韩国等,每年总投入大约有1亿美元。以燃料电池为目标的科技开发型公司和研究所…     

燃料电池技术开发现状及发展趋势

燃料电池（FuelCell）是一种高效、环境友好的新能源发电装置，能将燃料的化学能通过电化学反应直接转化为电能。在工作原理和方式上，燃料电池与普通电池（Battery）存在差别：燃料电池的正、负极本身不包含活性物质，只是电催化和集流的转换元件，也是电化学反应的场所。燃料电池是开放体系，活性物质储存在电池之外，只要不断地供给燃料和氧化剂就能连续发电，因而容量很大。同时，     

燃料电池质子交换膜技术发展现状

正燃料电池是将染料化学能直接转变为电能的电化学反应装置,热电联机效率可达95%以上,同时还具有无噪声、绿色环保、可靠性高、易于维护等优势,被认为是当代最具前景的新型发电技术。质子交换膜燃料电池(PEMFC)利用质子导电材料作为电解质,与普通燃料电池相比,其室温下启动速度快,无电解质流失,具有高的比功率与比能量,因而在分散型电站、可移动电源及航空航天等领     

具有钙钛矿结构的SOFC用电解质材料的最新研究进展

固体氧化物燃料电池(SOFC)是20世纪80年代迅速发展起来的新型发电技术,能量转换效率可高达70%～80%,被称为21世纪最有前途的绿色能源.主要介绍了固体氧化物燃料电池所用钙钛矿结构电解质材料的研究进展,集中讨论了LaGaO3系、(Ba,Sr)CeO3系和PrGaO3系的结构特性、制备方法、电学性能和应用前景.固体氧化物燃料电池钙钛矿结构电解质材料的发展趋势是:对基质材料进行二元或多元掺杂以形成综合性能更优的复合氧化物;研究和开发与之相适宜的电极材料;进一步提高固体燃料电池的稳定性和能量转换效率.     

我国固体氧化物燃料电池产业发展战略研究

固体氧化物燃料电池（SOFC）具有发电效率高、燃料适应性强、高温余热可回收等优点,在大型发电、分布式发电及热电联供、交通运输及调峰储能等领域具有广阔的应用前景,是最前沿的燃料电池技术。大力发展采用氢及碳基燃料的固体氧化物燃料电池技术将有助于推动我国能源供给侧结构性改革,推动能源技术革命,为实现碳达峰、碳中和目标奠定技术基础。本文介绍了国内外固体氧化物燃料电池产业的发展现状,分析了我国固体氧化物燃料电池产业发展面临的难题,结合国外固体氧化物燃料电池产业发展的经验,梳理了我国固体氧化物燃料电池产业发展的思路及重点任务。研究提出,加快制度体系建设,加强固体氧化物燃料电池技术及产业发展的顶层设计;强化财税金融支持,充分发挥市场在资源配置中的决定性作用,突出企业主体地位;坚持创新驱动发展,把自主技术创新作为推动固体氧化物燃料电池产业发展的主要驱动力;完善标准规范体系,形成具有自主知识产权的技术标准;加强固体氧化物燃料电池领域人才培养,深化国际交流与合作,为今后我国固体氧化物燃料电池产业的规模化、商业化发展提供指导。     

燃料电池锂电池混合动力电动汽车模拟运行试验与分析

本文提出一种燃料电池与锂电池作为混合动力源的电动汽车测试平台,利用Vc软件搭建人机交互界面,旨在模拟电动汽车运行,对被测电机性能、动力源发电性能进行测试,以及对燃料电池与锂电池双能源混合的能量管理策略进行闭环测试与优化,为开发燃料电池与锂电池混合电动汽车提供试验平台。     

中国科技大中外联合研发团队发现石墨烯类膜材料新特性

正日前,中国科学技术大学教授吴恒安、特任副研究员王奉超与诺贝尔物理奖得主、英国曼彻斯特大学安德烈·海姆教授课题组及荷兰内梅亨大学研究人员合作,在石墨烯类膜材料输运特性研究方面取得突破性进展,发现石墨烯以及氮化硼等具有单原子层厚度的二维纳米材料可以作为良好的"质子传导膜"。11月26日,《自然》杂志在线发表了这一研究成果。燃料电池是将燃料具有的化学能直接变为电能的发电装置。与其他电池相比,燃料电池具有能量转化效率高、无需耗费充能时间、零排放无环境污染等诸多优点。然而,燃料电池     

太阳能热发电发展现状及趋势

太阳能热发电是将太阳能转化为热能,通过热功转化过程发电的技术[1]。利用这种技术的电站被称为太阳能热发电站。根据聚光方式的不同,主流的太阳能热发电技术分为塔式太阳能热发电、槽式太阳能热发电、碟式太阳能热发电和线性菲涅耳式太阳能热发电4种形式。     

碳基燃料固体氧化物燃料电池发展前景

以煤炭、石油、天然气为代表的化石燃料是中国乃至世界的主要能源资源,其平均发电效率低(30%左右),环境危害大,迫切需要改进。燃料电池是一种高效发电装置,将燃料的化学能直接转换为电能。在各种燃料电池中,固体氧化物燃料电池(SOFC)可以直接使用各种含碳燃料,很容易与现有能源资源供应系统兼容,一次发电效率高(50%～60%);SOFC采用全固态结构,长期稳定性好;不使用贵金属催化剂,成本低廉。SOFC尤其适用于分布式发电系统和动力电源系统。基于我国能源结构的现状和稀土资源优势,很有必要发展碳基燃料SOFC。在SOFC从示范运行逐步走向产业化应用的过程中,迫切需要进一步提高其长期稳定性并降低成本,所以今后的研究重点是碳基燃料SOFC关键材料和系统集成创新,解决其中的材料设计和制备、碳基燃料反应特性、电池构造、理论模拟、系统集成与运行过程中的基础科学和技术问题,为高效率、低成本、稳定可靠的碳基燃料SOFC系统产业化奠定基础。     

甲醇重整制氢燃料电池发电研究进展

质子交换膜燃料电池具有效率高、无污染、燃料适应性好等优点,其与可靠制氢相结合形成的绿色能源网络是实现碳中和的有效途径,有望推进以氢燃料电池为电、热动力来源的新能源汽车、无人机、船舶等产业的技术研发与升级。然而,安全稳定的氢气供给技术是限制基于移动场景下的燃料电池发电应用发展的主要瓶颈,采用甲醇原位重整制氢有望在燃料电池移动氢源问题上实现突破。为此,从甲醇重整制氢研究进展、甲醇重整制氢反应器研究进展以及甲醇重整燃料电池发电应用等方面进行了综述,以期为促进甲醇重整燃料电池在新能源领域的商业化发展与应用提供一定的参考和指导。     

基于光伏发电的道路能量收集技术研究进展

道路能量收集是在不消耗额外自然资源的情况下实现发电的一种极具发展前景的可再生能源供应技术,其可以将原本会被耗散和浪费的路域能量进行收集并转化为可用的电能,已然成为当今道路、材料、能源和环境等领域的研究热点。其中,光伏发电技术因绿色高效、成本低而应用广泛,故开发基于光伏发电的道路能量收集技术可有效促进智慧交通的发展及实现“碳达峰”和“碳中和”的目标。目前,光伏发电技术及其光电转换效率日益提高,但在工程实际应用中,光伏系统的输出功率易受各种环境因素的影响而有待提升。道路工程中光伏发电技术的研究与应用主要集中在路侧、路面及其上方空间,应用区域包括声屏障、边坡、路面、廊道及停车棚等。道路光伏发电技术实现了光伏发电系统与道路工程有机结合的一体化设计,在满足道路和发电功能要求的同时还具有降噪、护坡、承载和遮阳等功能。此外,“光伏+交通”的应用模式不仅能提升交通基础设施的智能化,优化交通能源结构,还可促进公路交通运输的节能减排,蕴藏着巨大的发展潜力和机遇。本文归纳分析了太阳能光伏电池的特点、系统组成及其发电效率的影响因素,定义了基于光伏发电的道路能量收集技术的概念,明确了其应用范围,总结了光伏发电技...     

基于叶素动量理论的潮流能发电机组叶片设计方法

近年来,海洋能因其分布范围广、储量大及能量密度高而被认为是最具开发潜力的可再生能源。与其他海洋能源相比,潮流能具有着很强的规律性和可预见性;从发电技术层面及能量转化层面综合考虑,海洋潮流能发电是最易实现的海洋能发电技术。潮流能机组的叶片的水动力外形的设计的优劣直接影响能量转换的效率,叶片水动力设计是提高能量转换利用效率最现实有效的办法,本文提出的一种基于叶素动量理论(BEM)的潮流能发电机组的叶片设计方法,并基于BEM设计方法对潮流能叶片水动力外形进行设计,以供相关研发人员参考。