今年年初,中國汽車工程學會和國汽戰略院揭曉了CSAE汽車科技預見研究成果,其中高溫質子交換膜(HT-PEM)燃料電池被列入“未來3-5年中國汽車十大前沿技術”之一。
這一進展明確了高溫質子交換膜燃料電池在業內的發展前景,也讓更多人看到氫能產業未來的又一發展方向。那么,HT-PEM技術有何優勢呢?
當前,傳統氫燃料電池技術對氫氣的純度要求極高,與之對應的高純氫氣的制備、存儲、運輸和應用均受到材料工藝和安全因素的限制,并且造價昂貴,嚴重制約了氫燃料電池技術的發展。
如何更加經濟合理,符合市場規律與社會發展需求的發展氫能利用技術,已成了當今雙碳目標下的核心瓶頸問題。
高溫質子交換膜燃料電池作為一類前瞻性燃料電池技術,與當前主流的全氟磺酸質子交換膜燃料電池(60~80 ℃)相比,可大幅簡化為水熱管理系統,對氫氣純度要求大大降低(僅為50%至75%),可有效降低燃料電池系統成本和車輛運行成本,成為了有效解決上述問題的技術路徑之一。
海得利茲向勢銀能鏈表示,相較于目前的低溫質子交換膜燃料電池,?高溫膜燃料電池(HT-PEMFC)由于其較高的工作溫度,擁有多項突出優勢——
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抗燃料/空氣中雜質毒化能力強:200 oC工作溫度下可以耐受高達7% CO雜質氣體,因此可直接使用富氫燃料(如甲醇、氨等液體燃料重整氣、工業副產氫等);
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系統簡化綜合效率高:由于高溫下產物水為氣態,簡化了質子交換膜燃料電池的水/熱管理組件。不需要額外附加氫氣純化技術,發電效率可達到45%,熱電綜合利用效率可高達90%以上;
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運行成本低:可使用工業副產氫、天然氣、甲醇、氨等燃料,運行成本低;高溫下反應動力學加快,有望實現非貴金屬催化劑的應用,大幅降低制造成本;
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寬溫域應用場景:環境溫度要求寬泛,可適用于-50oC~50oC的工作環境,可在高寒地區工作,亦有利于大功率組件的散熱。
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