燃料电池的特性-1

发布时间:2019-07-15 08:17:16

燃料电池的特性

能源安全性

20世纪70年代的石油危机后,各大工业国对石油的依赖仍有增无减,而且主要靠石油输出国的供应。美国载客车辆每日可消耗约600万桶油,占油料进口量之85%。若有20%的车辆采用燃料电池来驱动,每日便可省下120万桶油。

国防安全性

燃料电池发电设备具有散布性的特质,它可让地区摆脱中央发电站式的电力输配架构。长距离、高电压的输电网络易成为军事行动的攻击目标。燃料电池设备可采集中也可采分散性配置,进而降低了敌人欲瘫痪国家供电系统的风险。

高可靠度供电

燃料电池可架构于输配电网络之上作为备援电力,也可独立于电力网之外。在特殊的场合下,模块化的设置串联安装几个完全相同的电池组系统以达到所需的电力可提供极高的稳定性。

燃料多样性:

现代种类繁多的电池中,虽然仍以氢气为主要燃料,但配备燃料转化器的电池系统可以从碳氢化合物或醇类燃料中萃取出氢元素来利用。此外如垃圾掩埋场、废水处理场中厌氧微生物分解产生的沼气也是燃料的一大来源。利用自然界的太阳能及风力等可再生能源提供的电力,可用来将水电解产生氢气,再供给至燃料电池,如此亦可将“水”看成是未经转化的燃料,实现完全零排放的能源系统。只要不停地供给燃料给电池,它就可不断地产生电力。

高效能:

由于燃料电池的原理系经由化学能直接转换为电能,而非产生大量废气与废热的燃烧作用,现今利用碳氢燃料的发电系统电能的转换效率可达40—50%直接使用氢气的系统效率更可超过50%发电设施若与燃气涡轮机并用,则整体效率可超过60%若再将电池排放的废热加以回收利用,则燃料能量的利用率可超过85%。用于车辆的燃料电池其能量转换率约为传统内燃机的3倍以上,内燃引擎的热效率约在10—20%之谱。

环境亲和性

科学家们已认定空气污染是造成心血管疾病、气喘及癌症的元凶之一。最近的健康研究显示,市区污染性的空气对健康的威胁如同吸入二手烟。燃料电池运用能源的方式大幅优于燃油动力机排放大量危害性废气的方案,其排放物大部份是水份。某些燃料电池虽亦排放二氧化碳,但其含量远低于汽油之排放量约其1/6。燃料电池发电设备产生1000仟瓦小时的电能,排放之污染性气体少于1盎斯而传统燃油发电机则会产生25磅重的污染物。因此,燃料电池不仅可改善空气污染的情况,甚至可能许给人类未来一片洁净的天空。

可弹性设置/用途广

燃料电池的迷人之处在于其多样风貌。除了前述的集中分散两相宜的特点外,它还具有缩放性。利用黄光微影技术可制作微型化的燃料电池利用模块式堆栈配置可将供电量放大至所欲的输出功率。单一发电元所产生的电压约为0.7伏特,刚好能点亮一只灯。将发电元予以串接,便构成燃料电池组,其电压则增加为0.7伏特乘以串联的发电元个数。

燃料电池的特性-1

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