Типы топливных элементов
В зависимости от типов использования электролита топливные элементы можно разделить на несколько разновидностей.
1. щелочная топливная клетка (АФК)
Эта топливная клетка используется в качестве электролита в Кох. Сокращение кислорода в щелочных электролитах ускоряется, чем кинетическая кинетика кислотных электролитов, и использование неметаллических электрокатализаторов делает АФК экономичным. Вместе с тем она не позволяет обеспечить наличие кислотных примесей, таких, как CO2 в окружающей среде, в силу уровня выбросов.
Щелочные системы очень хорошо работают при комнатной температуре и имеют наивысшую эффективность в отношении всех других топливных систем. Кроме того, у АФК есть длительный срок эксплуатации, поскольку он может хорошо адаптироваться к многочисленным материалам.
АФК являются надежными системами и способны обеспечить относительно высокую мощность в небольших объемах. Плотность мощности варьируется в диапазоне от 100-200 МВт/см. Расходы попытаются доставить в 50/100 $/кв для транспортного сектора.
2. топливная ячейка фосфорной кислоты (пафк)
В этой топливной камере, где фосфорная кислота используется в электролитических целях, очищены относительные чистые виды топлива (например, природный газ, СНГ) или газ из аератор. Основное внимание уделяется двум приложениям, наиболее близким к рынку. Это электростанции и коженаратион подразделения. Необходимо использовать электрокатализатор соевого металла в пафк. Несмотря на это неблагоприятное положение, фосфорная кислота обеспечивает превосходную тепловую, химическую и электрохимическую стабильность в качестве электролита. Кроме того, пафкс весьма выгодны для использования отработанного тепла.
Пафк системы являются наиболее развитыми системами в приложениях на земле. Они в основном используются для производства электроэнергии в таких местах, как квартиры, торговые центры и т. д. Пафкс коммерчески доступны в виде электрического генератора 24 V с 250 Вт до 200 кВт. Инвестиционные затраты-287/кВт в системе ПКК, 200 кВт, которая использует газ в качестве топлива.
Пафкс может работать лучше всего на фиксированном уровне вывода. Гибридная система работает лучше, если требования к высокой мощности, необходимые для ускорения, соответствуют другим средствам. Самые красивые приложения пафкс будут находиться в тяжелых транспортных средствах или локомотивах.
3. твердые оксидные топливные элементы (софк)
Софкс-это твердые топливные батареи. Большинство материалов для клеток состоят из специальной керамики и никеля. Рабочая температура составляет около 1000 ° с. Поскольку топливо сочетается со Co, используется водород и как продукт реакции, водяной пар и CO2 появляются.
Софк-это места, где как электричество, так и тепло могут использоваться в качестве единицы комбинированного производства. Паровая турбина может сочетаться с паровой, которая должна быть получена даже с 1000 ° с. Таким образом, Общая эффективность системы может достигать 50-55%. в настоящее время рассчитанные инвестиционные расходы составляют 1500/кВт.
4. мембранная подменная ячейка топливной клетки (пемфк)
"пемфк" был изобретен генералом электриком в начале 1960-ых. Он называется электролитической клеточной топливной клеткой. В этом типе топливных элементов мембраны могут использоваться для передачи протонов (ионов водорода).
Топливная ячейка PEM состоит из твердого электролита с протонами, например перфорлу серной кислоты, нажатой между двумя электронами, покрытыми платиной. Он создает газовый столбец между анодом и катодом электролита, обеспечивая транспортировку правильных ионов водорода на катоде анода. Полимерные электролиты состоят из воздуховодов диффузного газа, обнаруженных в газовых электродах. В то же время эти каналы также являются задачей сбора электрического тока. Рабочая температура пемс при очень низких температурах, таких как 80-90 º C, и эксплуатационное давление составляет от 1-8 давления ATM. Эти типы топливных элементов могут работать с водородом и кислородом при определенных коэффициентах влажности.
Пемс имеет высокую плотность мощности 350 МВт/cm ² и в настоящее время находится на коммерческой основе в диапазоне мощности 100-500 Вт. Инвестиционные расходы также варьируются от 5000-13000. С сокращением расходов на мембраны и катализаторы и в случае последовательного производства эти расходы будут 10-20 сокращаться.
Высокая мощность, быстрое и быстрое начальное и переменное питание соответствуют пемс, доступным в транспортном пространстве.
5. топливно-карбонатное топливо (МКФК)
МКФК работает при температуре 600-650 ° с и является одной из топливных батарей второго поколения, разработанных недавно. В анотта СО2 обеспечивается производство насыщенного газа и H2O, а CO2 направляется в смешанный с воздухом, который вступает в катота.
Из-за высокой рабочей температуры МКФК она может использоваться для ценного теплоотвода, температуры обработки и коженаратион целей. Его наиболее важные преимущества непосредственно используются в камере в аноде для преобразования его собственного тепла из десеры в хидрожене. Целевые инвестиционные затраты на МКФК находятся на уровне 1000/кВт.