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圖1:高溫電解質(zhì)膜 | # Q( h- B8 V. U) k1 o
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, R/ q6 Y) L: A( q3 c圖2:HTFC試驗 | 德國大眾宣布,利用磷酸開發(fā)出了可在120℃高溫下工作的燃料電池,。該公司預測,,順利的話2020年便可向市場投放可供日常生活使用的燃料電池車,。
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,,一旦溫度升高,,電池單元就會受到損傷,。在80℃下工作時與外部氣溫的溫差較小,因此為了冷卻燃料電池,,就需要比原來的汽油車更為復雜的冷卻裝置,。另外,在供給氫氣和空氣時還需要連續(xù)加濕,,擔負這一任務的輔助裝置變得大而重,,所以是導致高成本的原因之一。
此次開發(fā)的高溫型燃料電池(HTFC:High Temperature Fuel Cell)通過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。燃料電池車一般均設想燃料電池在平均120℃的溫度下工作,而此次的燃料電池在溫度達到130℃時效率也不會降低,。而且與原來的燃料電池相比,,工作溫度更高,因此可憑借與外部氣溫存在溫度差來簡化冷卻裝置,。大眾認為,,與原來的燃料電池相比,整個燃料電池系統(tǒng)所需要的部件可削減至1/3,。
在對浸有磷酸的電解質(zhì)膜進行開發(fā)之初,,通過試制電池單元進行了發(fā)電試驗,結果表明,,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,,從而導致發(fā)電能力迅速降低。因此,,大眾通過在與電解質(zhì)膜接合的碳素纖維表面絲網(wǎng)印刷特殊材料,,隔斷了水對電解質(zhì)膜的入侵,實現(xiàn)了可在高溫下使用的燃料電池,。
大眾目前正在德國Isenbuttel的技術中心以達到實用化水平為目標進行研發(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)的試驗用燃料電池車,并力爭2020年前后投產(chǎn),。 |