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5 K* X- ?' j1 F: f) q$ l; x圖1:高溫電解質(zhì)膜 |
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圖2:HTFC試驗(yàn) | 德國(guó)大眾宣布,利用磷酸開(kāi)發(fā)出了可在120℃高溫下工作的燃料電池,。該公司預(yù)測(cè),順利的話2020年便可向市場(chǎng)投放可供日常生活使用的燃料電池車(chē),。
此前的低溫型燃料電池(LTFC:Low Temperature Fuel Cell)受制于固體高分子電解質(zhì)膜的耐熱性只能在大約80℃的溫度下工作,。這樣一來(lái),一旦溫度升高,,電池單元就會(huì)受到損傷,。在80℃下工作時(shí)與外部氣溫的溫差較小,因此為了冷卻燃料電池,,就需要比原來(lái)的汽油車(chē)更為復(fù)雜的冷卻裝置,。另外,在供給氫氣和空氣時(shí)還需要連續(xù)加濕,,擔(dān)負(fù)這一任務(wù)的輔助裝置變得大而重,,所以是導(dǎo)致高成本的原因之一。
此次開(kāi)發(fā)的高溫型燃料電池(HTFC:High Temperature Fuel Cell)通過(guò)使用浸有磷酸的電解質(zhì)膜,,可在最高160℃的溫度下工作,,而且也不需要加濕裝置。燃料電池車(chē)一般均設(shè)想燃料電池在平均120℃的溫度下工作,,而此次的燃料電池在溫度達(dá)到130℃時(shí)效率也不會(huì)降低,。而且與原來(lái)的燃料電池相比,工作溫度更高,,因此可憑借與外部氣溫存在溫度差來(lái)簡(jiǎn)化冷卻裝置,。大眾認(rèn)為,與原來(lái)的燃料電池相比,,整個(gè)燃料電池系統(tǒng)所需要的部件可削減至1/3,。
在對(duì)浸有磷酸的電解質(zhì)膜進(jìn)行開(kāi)發(fā)之初,通過(guò)試制電池單元進(jìn)行了發(fā)電試驗(yàn),,結(jié)果表明,,電池單元內(nèi)部產(chǎn)生的水將電解質(zhì)膜中的磷酸趕了出去,從而導(dǎo)致發(fā)電能力迅速降低,。因此,,大眾通過(guò)在與電解質(zhì)膜接合的碳素纖維表面絲網(wǎng)印刷特殊材料,,隔斷了水對(duì)電解質(zhì)膜的入侵,實(shí)現(xiàn)了可在高溫下使用的燃料電池,。
大眾目前正在德國(guó)Isenbuttel的技術(shù)中心以達(dá)到實(shí)用化水平為目標(biāo)進(jìn)行研發(fā),。該公司今后打算在2010年前后生產(chǎn)配備輸出功率更高的HTFC系統(tǒng)的試驗(yàn)用燃料電池車(chē),并力爭(zhēng)2020年前后投產(chǎn),。 |
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