燃料電池的種類按不同的方法可大致分類如下:
1. 按燃料電池的運行機理分。
分為酸性燃料電池和堿性燃料電池。
2. 按電解質(zhì)的種類不同,有酸性、堿性、熔融鹽類或固體電解質(zhì)。
因此,燃料電池可分為堿性燃料電池(AFC)、磷酸燃料電池(PAFC)、熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)、固體氧化物燃料電池(SOFC)、質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)等。在燃料電池中,磷酸燃料電池(PAFC)、質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)可以冷起動和快起動,可以用作為移動電源,適應(yīng)FCEV使用的要求,更加具有競爭力。
3. 按燃料類型分。
有氫氣、甲醇、甲烷、乙烷、甲苯、丁烯、丁烷等有機燃料,汽油、柴油和天然氣等氣體燃料,有機燃料和氣體燃料必須經(jīng)過重整器“重整”為氫氣后,才能成為燃料電池的燃料。
4. 按燃料電池工作溫度分。
有低溫型,溫度低于200℃;中溫型,溫度為200~750℃;高溫型,溫度高于750℃。
在常溫下工作的燃料電池,例如質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC),這類燃料電池需要采用貴金屬作為催化劑。燃料的化學(xué)能絕大部分都能轉(zhuǎn)化為電能,只產(chǎn)生少量的廢熱和水,不產(chǎn)生污染大氣環(huán)境的氮氧化物。不需要廢熱能量回收裝置,體積較小,質(zhì)量較輕。但催化劑鉑(Pt)會與工作介質(zhì)中的一氧化碳(CO)發(fā)生作用后產(chǎn)生"中毒"現(xiàn)象而失效,使燃料電池效率降低或完全損壞。而且鉑(Pt)的價格很高,增加了燃料電池的成本。
另一類是在高溫(600~1000℃)下工作的燃料電池,例如熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)和固體氧化物燃料電池(SOFC),這類的燃料電池不需要采用貴金屬作為催化劑。但由于工作溫度高,需要采用復(fù)合廢熱回收裝置來利用廢熱,體積大,質(zhì)量重,只適合用于大功率的發(fā)電廠中。
最實用的燃料電池是以氫或含富氫的氣體燃料,但是在自然界是不能直接獲得氫的,燃料電池氫的;來源通常是以石油燃料、甲醇、乙醇、沼氣、天然氣、石腦油和煤氣中,經(jīng)過重整、裂解等化學(xué)處理后來制取含富氫的氣體燃料。氧化劑則采用氧氣或空氣,最常見的是用空氣作為氧化劑。
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