一、明天的新能源燃料电池 概述：人们对能源的利用将进入一个新的时代。 燃料电池被认为是21世纪首选的清洁高效发电技术。 未来30年，燃料电池将作为分散式电站，主要用于家庭、办公楼、医院、商业区、社区等供电，规模从千瓦到数十兆瓦； 并将发展成为大型电站，替代集中式发电。 当前的火力发电正朝着燃料电池与汽轮机技术融合形成联合循环发电技术的方向发展。 从来没有人像现在这样受到世界的青睐。 燃料电池被称为继火电、水电、核电之后的第四种电力，是21世纪电力的希望之星！ 本文从电池的起源到燃料电池的诞生、发展、应用和前景，图文并茂地展示了燃料电池的发展现状和美好未来。作为一种能源，从来没有像现在这样的。
2、如此受欢迎：近十年来，外国政府和企业对其投资超过100亿美元； 美国将其列为27项国家安全技术之一； 日本政府认为它是21世纪能源和环境领域核心的重要技术； 加拿大计划将其发展成为国家的支柱产业。 它就是燃料电池，被称为继火电、水电、核电之后的第四种电力。 它是21世纪电力的希望之星！ 来自俄克拉荷马州的美国议员本吉说：“我认为，就像莱特兄弟认为他们的飞机可以飞行一样，燃料电池不是白日梦，而是我们即将看到的事实。” 1、燃料电池移动清洁能源电池是人类的一项伟大发明。 它可以随时随地给你带来光明和动力。从最初的手电筒、收录机、汽车，到现在的电脑、手机、随身听、血压机、相机、计算器，电池在我们生活中的使用量正在迅速增加。
3、快速增长已经渗透到我们生活和工作的各个角落。 1.1 什么是电池 将其他形式的能量直接转换为直流电的装置。 干电池和手机电池是目前我们常见的形式。 电池按照能量转换方式分为两类：一类是物理电池，如太阳能电池；一类是物理电池，如太阳能电池。 另一种是化学电池，是将化学能转化为电能的装置。 化学电池按工作性质可分为：原电池（原电池）； 二次电池（可充电电池）。 其中：一次电池可分为：糊状锌锰电池、扣式锌银电池、锌空气电池等；二次电池可分为：镍镉电池、镍氢电池、锂电池和铅电池- 酸性电池。 任何类型的电池都由四个基本组件组成。 这四个主要部件是正负极、电解液、隔膜和外壳。 1.2 电池的历史 从伏特电池的出现到今天，电池已经走过了200多年的艰辛历程。
4、提供直流能源，已广泛应用于日常生活、科学实验和航空航天等领域。 （一）古墓炮台 1936年，一群修建铁路的民工在伊拉克首都巴格达郊区的加加特拉布阿村铺设路基时，意外挖掘出一座由巨大石板砌成的古墓。 2,100 多年前的石制品。 这些文物的年代为公元前247年至公元前226年。参与考古发掘的时任伊拉克博物馆馆长、考古学家瓦利·哈拉姆·卡维尼格(Wali Haram )这样描述石棺中的物品：“陶器的制作方式就像一个花瓶，高15厘米，白色略带淡黄色。 边缘折断，上端呈口状。 瓶子里装满了沥青。 有一根铜管，直径2.6厘米，高9厘米。 铜管上面有一层沥青，还有一根生锈的铁棒。 比沥青保温层高1厘米，由一层灰黄色材料组成
5. 浑身覆盖着质量，看起来像一套化学仪器。 ”经过研究鉴定，这个古代神器被称为“巴格达古代化学电池”，有科学家模仿了它的材料和方法，通电测试结果表明这些古代电池（仿制品）确实可以发电。关于“的问题” “巴格达古代化学电池”至今国际学术界仍存在争论和分歧，对于这一奇迹还无法下定论。 （2）世界上第一个真正的电池，意大利科学家Volta于1800年发明的“伏特电池”是世界上第一个真正的电池。 在伏打时代，人们只停留在对静电现象的研究上。 受到意大利物理学家伽伐尼发现的“动物电”现象的启发，伏打于1792年发明了电池，并开始研究“动物电”及相关效应。 他通过大量的实验，否定了“动物电”是动物与生俱来的观点，认为它产生于两个方面：
6.由准导体组成的电路中。 Volta通过连接多个导体进行了长期实验，最终研制出了第一个长期可持续电流源Volta电堆，并基于此发明了Volta电池。 这种电池由一些金属（铜、银、锌）片和湿纸板制成。 伏特电池是19世纪初划时代的发明。 为了纪念他，人们将电压单位命名为“伏特”。 这项发明成为人们获得长时间稳定持续电流的唯一手段。 如今生活中常用的1号或5号干电池都是由伏特电池发展而来的。 (3)电池电池是一种化学电池，通过充电将电能转化为化学能，储存起来，使用时再将化学能转化为电能并释放出来。 该转变过程是可逆的。 1859年，法国人普兰特发明了世界上第一个可充电电池——铅酸电池。
7、1899年，获得了碱性镍镉电池的专利，1901年，爱迪生获得了镍铁电池的专利。 这三类电池至今仍是蓄电池的主要产品。 20世纪80年代，镍氢电池研制成功，循环寿命可达10年。 它们在航空航天领域已逐渐取代镍镉电池。 今天的一些笔记本电脑电池也使用它。 （4）其他电池 锌锰干电池：1868年由法国勒林学会（Lérin ）发明。锌银电池：1943年安德烈发明。锌汞电池：1947年鲁本研制成功。锂电池：一种新型电池。这种电池于 20 世纪 70 年代开发成功。 它既可以制成原电池，也可以制成蓄电池。 它具有比能量高、温度范围宽、放电电压平坦、体积小等优异性能。 ，无电解液泄漏，电压
8、随着放电时间的延长而慢慢减小，可以表明电池的使用寿命。 它现在用于高性能手机和笔记本电脑。 核电池：将核能直接转化为电能的装置。 这种类型的电池产生高电压但电流很小。 可用于人造卫星、探测航天器，可长期使用。 太阳能电池：利用阳光与材料相互作用直接产生电能且不污染环境的可再生能源。 发电原理基于光伏效应，太阳光的光子与材料相互作用产生电势。 1.3 什么是燃料电池？ 燃料电池是化学电池的一种。 顾名思义，它与“燃料”和“电池”这两个词有关。 煤、木材、石油、氢气等燃料在空气（氧气）中燃烧时，最直接的现象就是放出热量并产生火灾。 火，曾被人们歌颂过，也曾被人们咒骂过。当它熊熊燃烧时，它为人们烹制出香喷喷的饭菜，为社会提炼出粮食。
9、说到合格钢材，人们不禁为其敬业点赞； 但当它变脸，无情地吞噬人们的财产和宝贵的生命时，当它疯狂地破坏雄伟的高楼大厦时，人们就会咒骂它的冷酷和残忍。 电池由两根称为电极的金属棒组成，插入由一种或多种化学溶液组成的电解质中。 一个电极的电势大于另一个电极，因此如果两个电极用电线连接，电子将通过电线从一个电极流到另一个电极。 这种电子流就是电流，只要电池中发生化学反应，电流就会持续存在。 手电筒电池就是这种电池的一个例子。 燃料电池是一种结合了燃料和电池概念的装置。其结构与普通电池相同。 它还具有阴极和阳极。 两个电极由电解质隔开，但它不使用昂贵的金属，而仅使用廉价的燃料。
10.材料用于“燃烧”。 当然，产生的现象并不是火，而是通过化学反应转化为电能输出。 我们知道，水分子由两个氢原子和一个氧原子组成。 利用电解作用，可以将水分子中的氢原子和氧原子“分离”，得到氢气和氧气。 燃料电池的工作过程是一个与电解水正好相反的电化学反应过程：燃料中的氢气与氧化剂中析出的氧气在电解质两侧的正负极上发生反应，生成水和同时产生电流。 如图所示，工作时，向负极供给燃料（氢气），向正极供给氧化剂（空气）。 氢气在负极分解成正离子H+和电子e。 氢离子进入电解质，而电子则沿着外电路向正极移动。 电气负载连接到外部电路。 在正极上，空气中的氧和电解质中的氢离子吸收到达正极的电子，形成水。当燃料和氧化剂从外部源源不断地供给到燃料电池时
11、可连续发电。 理论上，任何能够发生电化学氧化还原反应的气体都可以用作燃料电池中的燃料或氧化剂。 氢气是燃料电池常用的燃料气体。 氧气是燃料电池中常用的氧化剂，可以很容易地从空气中获取。 地球周围的元素氢非常少。 尽管氢在某些特定条件下确实存在于地壳中，但开采和回收却很困难。 然而，氢具有很高的电化学反应性，可以从石油、天然气、甲醇、碳氢化合物或煤炭等常见燃料转化而来。 生物质能源也是氢的重要来源，如细菌制氢、发酵制氢、沼气回收等。 工业副产氢也是获取燃料电池燃料的有效途径。 根据所使用的电解质材料，目前推出的燃料电池有五种类型：碱性溶液型、磷酸型、熔融碳酸盐型、固体氧化物型和质子交换膜型燃料电池。 1.4 燃料电池
12、历史 1839年，英国格罗夫发明了燃料电池，并用这种简单的氢氧燃料电池，以铂黑为电极催化剂，点亮了伦敦报告厅的灯光。 1889年，英国蒙德等人将石棉网状多孔载体浸入稀硫酸中，以粉状铂黑为催化剂，以铂或金为载液，研制出电流密度为3.、电压为0.73V。 。 现在看来，他们的电池在结构上接近现代燃料电池。 并首次采用燃料电池这个名称。 1921年，德国EBaur采用碳酸钾和碳酸钠的混合熔盐为电解质，氧化铁为阴极，空气为阴极活性物质，铁为阳极，氢气为阳极活性物质，制成燃料800的阴极电流密度为4时，电压为0.765V，这
13. 该电池成为当今熔融碳酸盐燃料电池的基础。 1932年，英国培根用碱作为电解质构建了燃料电池。 他用镍代替昂贵的铂作为电极材料，并通过提高温度和系统压力来提高镍的催化活性。 同时，他采用多孔气体扩散电极来获得更大的表面积，以便气-液-固三相接触。 Banco电池专利于1952年获得，专利转让到美国后，经过显着改进，才被用作阿波罗登月舱的动力源，实现了人类登陆月球的梦想。 由于新闻媒体的报道，燃料电池也开始流行。 成名。 实质性进展发生在 20 世纪 50 年代，当时板草利用高压氢气和氧气制造出具有实用功率水平的燃料电池。 20世纪60年代初，美国通用电气公司研制出质子交换膜燃料电池，并用其搭载双子座飞船飞行，作为船上的主要动力源。同时，兆瓦级磷酸燃料
14、电池也研发成功。 20世纪80年代，人们越来越关注使用熔盐或固体电解质的高温燃料电池。 特别是美国、日本等国家都在进行类似的研究。 1988年1月至1991年7月，在日本申请专利271件。 涉及企业超过40家。 燃料电池在过去二十年里得到了长足的发展。 各类高性能、高稳定性燃料电池已广泛应用于航空、船舶、电力、通信和交通等领域。 特别是近年来，由于全球需要提高能源利用率、减少环境污染，燃料电池再次受到广泛关注。 1.5 燃料电池的特点 (1)具有发电站的功能。 作为电站，应该能够24小时提供大功率电力。火电厂机组规模足够大，能够达到令人满意的效率，但配备巨型机组的电厂受到各种条件的限制，无法被用户使用。
15. 因此，发电必须集中并通过电网输送给用户。 但用户用电负荷的变化有时表现为波峰，有时表现为波谷。 为了适应用电负荷的变化，一些单位不得不预留或修建抽水蓄能电站以备应急。 这通常是以牺牲电网效率为代价的。 燃料电池可以提供持续的电力。 普通锰干电池的化学反应物预先储存在电池内部。 当电池对外供电时，反应物被消耗但无法补充。 一旦反应物被消耗掉，电池就不能再继续提供电力，也就结束了它的寿命； 对于电池来说，必须经过反向电流充电，使活性物质恢复，才能继续工作。 燃料电池则不同，因为燃料是从外部输入的。 只要源源不断地供给，燃料电池就可以源源不断地向外界供电。 燃料电池可提供大功率电力。徐教授制作燃料电池发电装置
16、由多个基本单元组成。 基本单元是夹着电解质板的两个电极。 数百个基本单元组装成电池组，再将电池组组装起来形成电站。 可根据不同需求灵活组装不同规模的燃料电池电站。 例如，日本已建成一座实验性燃料电池发电厂，功率为11万千瓦，几乎可以供应一个30万人口城市的全部用电量； 德国测试了50千瓦的燃料电池，可为电动汽车提供电能。 燃料电池的基本单元可以按照设计标准提前批量生产，因此燃料电池电站建设成本低、建设周期短。 另外，由于燃料电池重量轻、体积小、比功率高、且比较容易移动，因此特别适合在海岛或边远地区建设电站，或者建设分散式电站。 (2)效率高。 与目前占主导地位的火力发电相比，燃油发电
17、电池发电结构简单，能量转换效率高，无污染。 火力发电首先要在锅炉中燃烧燃料，将锅炉中的水加热得到水蒸气，水蒸气再带动汽轮机旋转，汽轮机带动发电机发出电流。 燃料中的能量需要多次转化为化学能、热能、机械能和电能，能量损失很大。 最终只有不到40%的能量转化为电能。 燃料电池直接将化学能转化为电能，无需经过中间环节，从而大大减少能量损失，其能量转换效率可高达80%以上。 （3）无污染电池的主要成分是镉、铬、镍、锰、汞等化学元素。 这些重金属对环境的破坏性很大：一颗纽扣电池可以污染60万升水； 一节腐烂的五号电池埋在地下，会使大约一立方米的土壤无法使用。这些重金属渗入水和土壤后，如果通过食物摄入人体，也会危害健康。
18、有资料表明，长期食用被镉污染的大米和水，会引起骨骼变化和贫血； 铬会引起胃肠道溃疡和肾脏损害； 镍有致癌倾向，还会造成心肌损伤； 汞可以穿过血液和脑屏障进入中枢神经系统，引起植物神经紊乱，甚至性格改变； 铅摄入后不易排出体外，高血铅会导致儿童行为异常、智商低下； 锰虽然是人体所需的微量元素，但吸收过多也会引起中毒。 我国是电池生产和消费大国，目前年产量达到140亿只，占世界产量的1/3。 多年来，如果我们毫无顾忌地将它们扔进垃圾桶和垃圾填埋场，就无法消除它们对人体和环境的不利影响。 如果废旧电池与生活垃圾混合在一起填埋，久而久之释放出的重金属可能会污染地下水和土壤。燃料电池的产物主要是水，基本不排放有害气体，因此是一种非常清洁的能源
19. 据报道，一些燃料电池的有害气体排放量比美国国家环境标准低两个数量级。 另外，燃料电池采用静态发电，没有机械传动装置。 它只有控制系统等辅助装置中的运动部件，因此工作时振动很小，噪音低。 2、燃料电池的现状 燃料电池是唯一无污染、高效、适用范围广、无噪音、连续工作、模块化的动力装置。 燃料电池产业化现已初具规模。 作为一种革命性的新能源生产形式，是21世纪电力、电力生产的主要发展方向之一，是石油、煤炭等传统能源的优秀“接班人”。 。 2.1 产品 在电池这个大家族中，燃料电池已经成为一个非常有前途的家族，拥有众多“成员”。在160年的繁衍和发展过程中，科学家们选择了不同类型的电解质和不同材料的电极。
20、不同类型的氧化剂设计了不同结构的燃料电池。 (1)碱溶液型燃料电池 这是早期开发的产品。 它采用碱性液体作为电解质，工作温度为室温。 20世纪60年代和70年代，碱性溶液燃料电池被用作美国阿波罗登月飞船、航天飞机和太空轨道站的动力源。 20世纪70年代末，德国西门子公司研究了采用非贵金属电极催化剂的碱性溶液燃料电池。 基于该技术，8个67kW碱性溶液燃料电池堆组合成48kW级系统。 系统的输出电压为192V时电流可达250A。 20世纪90年代后，燃料电池研究达到新的高潮，成为德国国防技术发展的一部分。富士电机是日本最早研究碱性溶液燃料电池技术的公司，拥有最杰出的成就。 20世纪60年代，开发出独特的富士电极并参与日本项目。
21、本届政府实施的1978年“阳光计划”和1981年“月光计划”下碱性溶液燃料电池的发展。 1985年后试制了3.6kW和7.5kW两种碱性溶液燃料电池装置。 进入20世纪90年代后，由于新型燃料电池的出现，以及以液氢为燃料的碱性溶液燃料电池成本较高，人们逐渐对其关注较少。 (2)磷酸燃料电池采用磷酸水溶液作为电解质，工作温度为4050℃，发电效率为4050℃。技术开发始于美国。 1967年初，联合技术公司等组成的大财团进行了磷酸燃料电池的研究。 10年后，美国、加拿大、日本等35个地方共生产了64台PC11A-2磷酸燃料电池发电装置。 进行了试运行。 20世纪80年代，日本新能源开发组织先后开展了1次
22.适合边远地区的MW级、200kW级现场发电装置或商业发电装置的研究。 已建成并试验两座1MW、5MW磷酸燃料电池电站。 磷酸燃料电池制造技术现已达到实用水平，产品已进入美国、日本市场。 磷酸燃料电池是国内研究最多的燃料电池之一。 为大型电站建设做出了巨大贡献。 但在能源综合利用方面不如熔融碳酸盐燃料电池和固体氧化物燃料电池，因此近年来研究投入减少，进展缓慢。 （3）熔融碳酸盐燃料电池采用高温下熔融状态的碳酸盐（碳酸锂、碳酸钾）作为电解质，工作温度为100℃，高温气体可驱动涡轮机进行第三次循环。
23、二次发电。 其最大的特点是可以组合成电力回收系统进行复合发电。 1987年后，美国对这种电池进行了大规模的开发和实验。 目前，美国能源研究公司设计的20MW电池堆已在Dist Power 公司在线演示，效果良好。 熔融碳酸盐能源（MCP）公司推出了最先进的MCP-3电池堆，成为生产线上的首批产品。 电池堆的燃料利用率为75，寿命为1000小时。 1991年后，日本将重点转向电池研究。 三菱电机与美国能源研究公司合作开发的内部改造30kW熔融碳酸盐燃料电池已投入运行。 目前，石川岛播磨重工拥有全球最大的熔融碳酸盐燃料电池堆（1.4m2），其测试寿命已达终点。 (4)固体氧化物燃料电
24、采用固体氧化物烧结体（如氧化锆）作为电解质。 工作温度0.5℃，发电效率可达5060。由于电解液是固体，避免了很多麻烦，大大降低了维护成本。 固体电解质燃料电池释放的废热还可以用来加热水或蒸汽，为其他过程提供热量，还可以用于二次发电。 因此，它可以用来构建热电联产系统。 它的工作寿命很长。 美国西屋公司生产的产品可连续工作5010万小时，已达到实用水平。 美国西屋电气公司在这种电池的研制过程中起到了决定性的作用，现在已经成为最有权威的单位。 1962年，西屋电气公司以甲烷为燃料气体，完成了燃料催化转化和电化学反应两个基本过程，为固体氧化物燃料电池的发展奠定了基础。 20世纪80年代后，公司采用电化学气相沉积技术
25.技术显着提高了电池性能，从而翻开了新的一页。 1986年至1987年，管式固体氧化物燃料电池电堆和发电机组的运行试验分别在美国田纳西州和日本东京顺利完成，标志着这项电池研究从实验研究向商业化发展。 固体氧化物燃料电池技术仍处于发展的早期阶段，开发商面临的关键问题是如何降低过高的成本以提高其商业竞争力。 (5)质子交换膜燃料电池采用氟基聚合物膜作为电解质。 电池阴极产生的 H+ 可以穿过聚合物膜到达阳极，并在阳极被还原。 这种燃料电池启动时间短、结构紧凑、功率密度高，工作温度可达60100℃，易于小型化、轻量化，适合作为便携式电源使用。 1981年，美国通用汽车公司为美国LANL公司开发了交通设备动力电池。
26.源极大地促进了其技术的发展。 因此，世界各国都在竞相研究适用于交通设备的质子交换膜燃料电池。 其中，加拿大巴拉德公司是比较成功的一家。 1987年，巴拉德采用全氟磺酸质子交换膜，实现了3W/cm2的比功率。 1997年，三辆公交车质子交换膜燃料电池能源系统建成并投入使用。 其功率为250kW，工作效率达到45%55%。 以巴拉德为首的多家汽车制造商参与了燃料电池汽车的研发，致使电池得到快速发展。 据初步预测，未来十年燃料电池汽车保有量极有可能达到10万辆。 1997年至2001年，各大公司开发了41种车用燃料电池。国际燃料电池行业巨头加拿大巴拉德公司融资3.2亿美元，打造全球首个燃料电池
27、工厂于上个月正式投产。 质子交换膜燃料电池是一种前景广阔的新型燃料电池。 各国政府和大公司在激烈的竞争中投入巨资，努力降低制造成本，以实现其商业化。 美国Plug能源公司与通用汽车公司于2001年合作将10kW的质子交换膜燃料电池商业化，售价为350kW。 量产后价格达到350kW。 2.2 应用领域燃料电池广泛应用于电动汽车、航天飞机、潜艇、通信系统、中小型电站、家庭电源以及其他需要移动电源的场所。 2.2.1汽车行业随着社会的发展，环境污染和能源危机日益严重。 这些问题都与汽车行业密切相关。 能否协调好它们之间的关系对于汽车产业的发展至关重要。随着人们环保意识的增强，社会对零排放的关注
28、超低排放、超低排放汽车等新车需求日益增加。 对于人口密集、经济发达的大城市来说，减少汽车排放和能源消耗尤为重要。 传统内燃机一百年的发展历程中，各项技术日趋完善，其技术创新潜力有限。 开发和研制替代汽车电源势在必行。 质子交换膜燃料电池被认为是最有希望的新一代汽车能量，因为它们的效率很高，污染低和良好的环境适应性。 该领域的国际研发已经投入了巨大的努力，并且有许多车辆和测试车队正在运营。新燃料电池的广泛应用将触发汽车行业的新技术革命。 （1）氢燃料电池车辆的“氢一个”燃料电池车在2000年开发的燃料电池车使用液体氢作为燃料。 ，根据面包车进行了修改，它是悉尼奥运会上的“千年奥运会的绿色使者”
29，“是男女马拉松比赛的指导车。它的油箱容量为75升，电池组输出，加速度为16秒，最大速度，最大速度和400公里的驾驶范围为400公里。 2001年，该公司在2001年的 Auto Show上展示了另一种产品。新的燃料电池车辆“ 3号氢”的主要性能是：液体氢气罐的容量为68升，氢存储容量为4.6千克，驱动器电动机的额定输出功率为94kW，最大速度为60kW，最大速度为150公里，连续驾驶范围为400公里。是在上海成功开发的第一个氢燃料电池展示车。
30.这辆车全部由电力提供动力，并且静静地运行，即使它开始时也很难注意到。 开始和停止是安全可靠的，加速度非常令人耳目一新。 这是一种零污染的“汽车”，可喝氢并排放纯净水。 可以说这是中国的“第一氢”。 该汽车可容纳5人，总重量和最高速度为113公里/小时。 加速时间仅为13秒。 这款名为“ ”的燃料电池示范车在2001年10月的APEC会议上首次亮相。 。 他很惊讶上海在这么短的时间内推出了一辆名为零排放燃料电池车辆的世界领先的高科技燃料电池车。他现在不再怀疑上海的能力，并且对中国充满信心。
31.充满信心。 据了解，上海开发燃料电池汽车的短期计划是接近产品的早期开发和本地化。 目标计划是在2008年北京奥运会上使用我国家自己的燃料电池车。 最终目标是使这种“新的能源”汽车工业化。甲醇燃料电池汽车于2000年11月7日，戴姆勒克里斯勒集团在柏林推出了一种新的燃料电池模型。它是根据梅赛德斯 - 贝兹A-Class进行了修改的，配备了加拿大巴拉德公司的最新质子燃料电池，它使用甲醇产生氢气的最大输出功率为75kW，最大速度为驱动器。高于以前的测试模型，而驱动系统的尺寸和重量大大降低（3）乙醇燃料电池车，日本的马自达和美国
32.福特汽车公司基于小型汽车共同开发了燃料电池车“ -FC-EV”。 这辆环保汽车可容纳五人并使用乙醇作为燃料，已获得日本运输部并获得了汽车驾照。 它已经开始在日本进行公路和越野测试。 它的发动机的输出为65kW。 此外，马自达将使用其开发的燃料电池车来参加，，等共同执行的燃料车辆越野测试计划。 （4）汽油燃料电池汽车丰田汽车在2001年的第35届东京车展上展示了新的燃料电池“ FCHV-5”，该车辆由干净的碳氢化合物燃料（如改良的汽油燃料）制成。 服用氢气。 丰田使改革者较小，并将其安装在汽车地板下。 它的尺寸为：600mm宽，880mm厚，高200mm。
33.该修饰符安装在车辆中，并进行了驾驶测试。 但是，丰田认为，这种尺寸仍然有点大，并计划将其进一步降低到当前尺寸的约1/3，以便可以将其安装在机舱中。 （5）电动巴士在加利福尼亚和亚利桑那州发射并使用了美国通用汽车生产的新电动汽车。 据说这一举动将使美国污染最严重的城市洛杉矶能够将失败变成清理空中的战斗中的胜利。 电动巴士使用高效燃料电池，可在白天使用并在夜间充电； 或可以使用一部分电池，并且可以充电部分电池； 新电池的尺寸往往较小，重量更轻。 当然，这种矛盾被转移到了发电厂。 他们计算了一项总分类帐，发现净化大型发电厂的烟囱排气的投资比净化数百万辆汽车的排气的投资更具成本效益，更容易
34.我们必须首先全面开发排气器，然后开发电动巴士。 有报道称，南美国家哥斯达黎加的首都也已被使用。 2.2.2能源产生预计燃料电池发电系统将来将是最具吸引力的发电方法之一，其高能转化效率，灵活的燃料使用和现场选择以及低污染物的排放。 美国国家科学技术委员会的一个人指出：“燃料电池将结束火力时代。” 目前，以下类型的燃料电池专注于在国外开发能源发电：首先，磷酸盐燃料电池：美国已经完成了12kW-200 kW-200 kW的现场发电设备的现场测试，该技术已经成熟并可以出售作为商品。 日本从1981年至1990年进行了深入的研究，并实施了5兆瓦的加压发电厂和1兆瓦的正常压力发电厂的运行。第二是熔融碳酸盐燃料电池：自1987年以来，美国的燃料电池研究的重点是美国
35.磷酸盐类型转向高温熔融碳酸盐类型。 计划完成1992年至1993年的70kW和120kW熔融碳酸盐燃料燃料堆栈的评估测试。第一次示范200kW发电站于1994年底开始运行，官方产品于1998年开始出售。第三个是 交换膜燃料电池：加拿大的巴拉德公司与世界上许多著名公司合作，开发低于千瓦以下的燃料电池发电厂。 经过五年的研究和开发后，第一个250kW的电厂于1997年8月成功发电，并于1999年9月被送往美国。经过仔细的测试和评估，第二个发电厂建立在改善设计性能和的基础上。降低成本。 该出生现已安装在柏林，其产量为250kW，并且在欧洲首次进行了测试。 很快，巴拉德（）的第三家250kW发电厂也出现在2000年9月的瑞士测试地点，2000年1月
NTT 于10月在日本安装了其第四个燃料电池电厂，开放了亚洲市场并促进其商业化过程。 第一家早期的商业发电厂于2001年底发射。图片中显示的是安装在德国和美国的燃料电池设备，目前正在测试。 第四，固体氧化物燃料电池：在固定电站的领域，它们被称为第三代燃料电池。 它们正在积极的研究和开发中，并且是新兴的新发电方法之一。 Shell 和 Power已联合起来开发和销售独特的天然气燃料发电技术。 该技术将高温氧化物燃料电池与Shell开发的二氧化碳去除技术结合在一起，从本质上消除了有助于温室效应的气体排放。 除了电力外，该先进的设备仅生产水和纯二氧化碳。 二氧化碳将被注入废弃的石油和天然气储存池，
37.在这里永久地“撤退”，以替代自然埋在地下的碳氢化合物数百万年。 与传统的发电技术相比，对于发电10兆瓦的发电厂而言，新的氧化物燃料电池发电厂比传统技术更有效地使用燃料，并且成本较低，土地较低。 我的国家还为开发燃料电池能源发电而取得了令人满意的结果。 最近，上海北港大学结合了21世纪能源开发的多样化趋势，吸收了国内外的宝贵经验，并在中国成功进行了1-1.5 kW熔化的碳酸盐燃料电池发电实验。 2001年7月，该项目通过了结果标识。这项成就的电池组连续300小时，最大输出功率达到1060瓦，电池组的平均电池密度达到148.8mA/cm2。 原则上，所有燃料电池均适用于所有燃料电池。
38.对于地表船的发电和/或促销系统。 这些燃料电池中使用的燃料包括氢，富含氢的气体（例如甲烷）或液体氢氢氢化化合物（例如甲醇和柴油），后者必须适当地重组以用于燃料电池系统。 当美国海军在1995年完成燃料电池技术时，当它被用作运输网格和促销系统时，它评估了驱逐舰和小护块的设计性能和影响。 1998年，美国海事机构研究了燃料电池在集装箱船上的应用。 该船所需的总功率是在容器中存储和加压天然气（LNG）的所有必要条件。容器中装载的天然气燃料足以驱动约560nm。 它比使用柴油便宜30个，但是这艘船的缺点是融化碳酸盐燃料电池的预期寿命
39.大约5年。 德国西门子一直在进行有关潜艇电力的研究。 基于212类潜艇的质子交换膜燃料电池单元，最近开发了120kW单元。 该单元的功率密度可以达到280和300W/kg，该/kg从2000年左右开始。此外，西门子还开发了30-45kW的氢气燃料电池单元。 它在船上使用氢或柴油液体燃料的氢重组以进行氢，该氢可用于2000年左右的地表船。预计将在2003年之前建造212级潜艇。它具有300kW的电源设备甲醇开裂炉以产生氢。 随着所有机组人员的使用，发电效率达到70％。 2.2.4在1960年代，燃料电力
40. Chi成功地应用于阿波罗月球航天器。 自1960年代以来，氢氧化物燃料电池已被广泛用于空间领域。 美国飞机制造业巨头波音公司于2001年11月27日宣布，该公司将使用环保燃料电池开发一架电动飞机，该飞机有望在2004年首次测试飞行。该公司正在与新的波音技术研究与开发公司合作西班牙马德里的中心。 波音公司说，这种电动飞机的开发主要是检测航空场中燃料电池的潜力。 这项研究的最终目标不是用燃料电池和电动机代替现有的民航飞机的发动机，而是仅代替现有飞机发动机的辅助电源系统。 该系统位于飞机的后部，主要提供飞机在陆地上行驶并在飞行过程中提供援助电源所需的动力。 与现有的燃料辅助电力系统相比，燃料电池系统较不嘈杂，清洁剂和
41.高效，它使用相同的燃料产生双重动力，因此它可以大大减少航空运输到环境的污染。 波音新产品开发部首席工程师迈克·费兰德（Mike ）表示，燃料电池是一种具有巨大潜力的新技术。 它在未来的民航飞机上的使用将有光明的前景。 2.2.5移动通信在未来几年内，新的电源迷你燃料电池将成为最受欢迎的便携式设备电源。 它将带来电池能量的革命。 出现了一个漂亮的人物。 2001年日本电气公司的中等燃料手机试图制造一种看起来像饼干的新型聚合物燃料电池。 它的原理就像是一种较轻的装载油，可长期使用的油喷射端口的注入燃料补充剂。与手机一起使用，可以使用超过1个月，并且计算机可以使用几天说。
42.接下来。 该公司希望从2003年到2005年将产品商业化。（2）单元燃料手机摩托罗拉和阿拉莫斯（LOS）国家实验室共同开发了一个微型燃料电池：预计该电池有望取代所有人的当前传统电池，对于各种各种各样的电子产品，电子产品都用作电源，包括手机，笔记本电脑，手持式摄像头和视频游戏机。 该电池的底部尺寸约为1平方英寸，厚度小于0.90英寸。 使用液体甲醇作为燃料的使用很容易安装在各种电子产品中。 电池的能量密度超过了传统可充电电池的10倍。 经过三到五年的生产后，该数量将大大低于目前的可充电电池，而且价格将大大低于当今可充电电池。 （3）乙醇燃料手机以色列Midis技术公司（Medis TE
43.）它采用了另一种截然不同的方法来使用液体电解质。 它与法国手机制造商签署了一项协议，以建造电池厂，并每年生产5000万台微型燃料电池。 电池使用乙醇作为燃料，尤其是对于旅行者。 该公司的总经理很有趣：“我可以从酒店的冰箱里取出一瓶伏特加酒，将一些伏特加酒倒入加油文件夹中，然后使用手机！甚至可以使用便宜的伏特加酒。” 2.2.6南佛罗里达大学的机器人科学家开发了一个机器人，该机器人需要“吃肉”以补充体内能量。 这种机器人看起来像是带12个轮子的小火车。 它配备了人体中的微生物燃料电池，以提供机器人和工作的动力。这种微生物燃料电池可以通过细菌，消化肉食品产生酶，然后将获得的能量转换为电能和供应机器
44.使用。 威尔金森教授说，该实验表明机器人的“吃蔬菜”效果不好，缺乏营养，而肉类食品最合适。 此外，此类机器人还可以“吃糖块”。 发明人还说，机器人不会对人类构成任何威胁，因为它没有安装此类传感器。 这种微组织的燃料电池是机器人技术的首次。 2.3 1999年美国的市场，燃料电池应用的销售额为5.8亿美元。 发电是最大的比例。 根据估计，1999年（百万美元），股份（）发电20034年汽车15026便携式电子产品254军事和航空航天9016其他11520总计11520总计11520，2000年的燃料电池市场在2000年达到2100万美元。 Fuel细胞在2000年已成为当前市场中的主要类型
45.在这一年中，它的销售额为1亿美元。 销量最大的原始氧化物燃料电池直接从2000年下降，从1999年的1.666亿美元到2000年的5400万美元。到目前为止，熔化的碳酸盐燃料电池仅限于某些固定应用程序，销售额为2500万美元2000年。最成熟的商业化磷酸盐燃料电池将继续其稳定的销售额，在2000年售出约2000万美元。由于限制了应用程序范围，碱性燃料电池的总销售额约为1500万美元。20 -00 -00 （百万$）share（）house（）质子交换膜燃料电池104.048固体氧化物燃料电池54.025熔融碳酸盐燃料电池25.0 11磷酸盐燃料电池20.49碱性燃料电池15.07总计218.4 1003。
46.燃料电池前景的前景。 根据商业通信公司的估计，随着更多燃料电池的到来，燃料电池市场将大幅上升。 预计2005年将达到24亿美元，平均年增长率超过61.7％。 预计各种类型的燃料电池将增长。 如表中所示：2000年（百万美元）2005（百万美元）平均年增长率（％）质子交换膜燃料电池104.01640.073.6固体氧化物燃料燃料电池54.0260.036.9摩尔多克碳酸盐燃料燃料电池25.0450.078.3磷酸盐20.435.611.8碱性燃料电池15.030.014.9总计.7预计2004年美国燃料电池的销售额将达到24亿美元，1999年在4倍的范围内达到4倍。燃料电池的共享将
47. 2009年达到70亿美元。一些世界领先的汽车制造商计划尽快将燃料电池用作汽车能源。 1989年（百万美元）1999年（百万美元）2004年（百万美元），平均增长率（％）发电.6汽车.0便携式电子产品.6军事和航空航天.6其他.3其他。 3美国总能源该部预测了2005 - 2010年美国潜在的燃料电池市场：明年的美国需求燃料电池发电能力约为一个。 目前可以预测，2005 - 2010年的年度生产能力（MW）60商业化价格（$/kW）2000
48. -3900-11004，我国燃料电池的发展状况和对策。 当世界面临环境恶化和势能危机时，我的国家宣布了其在发达国家清洁能源研发领域的战略竞争。 “燃油电池发电技术”包括《科学技术发展的15年五年计划》和2015年愿景计划。 中国科学院发起了科学与技术创新战略行动计划的主要项目，“慷慨的质子交换膜膜电池电池和氢源技术”。 中国科学院和科学技术部在21世纪为清洁有效的发电技术投资了超过1亿元。 这表明中国科学家在新世纪初期开始了一个决定性的氢能时代。 4.1自1990年代中期我国家开发燃料电池以来，中国国家自然科学基金会积极支持燃料电池基础研究。
49.材料电池系统的开发和工程开发为我国的燃料电池研究带来了新的动力。 1994年4月，天津电子学院中国电子技术协会在天津组织了一次研讨会，以“开发我国家的燃料电池技术”。 参与者同意我的国家应该大力发展燃料电池技术。 中国科学院将燃料电池技术列为“第九五年计划”医院的主要特殊支持项目。 国家科学技术委员会还将燃料电池技术包括在“第九五年计划”研究项目中。 我国的燃料电池研发开始很晚，其技术发展水平远非国外。 （1）碱性燃料电池：1958年，中国科学院应用化学研究所首次开始研究类测试的碱性燃料电池。 在1960年代和1970年代，天津电力研究所，达利安大学化学与物理研究所，中国科学院的化学与物理研究所，富丹大学和其他单元进行了一项碱性石棉燃料电池的研究，并完成了1kW的性能电池的原型。
50.明确评估。 （2）固体氧化物燃料电池：1980年代之后，中国国家自然科学基金会和“ 863”计划，中国科学院硅酸盐研究所，达利安州达利安学院中国达利安学院科学和中国大学对电解质固体氧化物燃料电池的研究。 在1990年代初期，中国科学院化学工程学院和大学还开始了一项有关管道型单电池及其成型和烧结技术的研究。 （3）质子交换膜燃料电池：研究工作始于1990年代，主要集中在大学和中国技术大学等，并完成了盖子 - 型质量质量交换膜燃料电池设计的设计。 目前，我的国家已经开发了一种成功的新型培养基型培养基 - 温度陶瓷膜燃料电池，该膜燃料电池是一个带有陶瓷膜的燃料电池。并提高了有用的功率输出。 因此，无需高温条件即可达到中等温度。
51.安顿下来。 这个新的燃料电池继承了高温固体氧化物燃料电池的优势，同时降低了成本。 （4）熔融碳酸盐燃料电池：2001年7月，上海北海大学燃料电池研究所组织的“ 1-1.5 熔融熔化的碳酸盐燃料电池系统”项目通过了结果的鉴定。 参与的专家一致认为，上海北港大学开发的科学研究项目，并在短时间内成功地为上海北海大学开发了电力，为我国的燃料电池研究和实践奠定了坚实的基础。 4.2我国燃料电池的发展回顾了外国燃料电池开发的道路。 有很多值得我们吸收和参考的经验。为了加快我国燃料电池的研究速度，我们应该全面考虑全面的考虑，例如提高发电效率，提高环境保护性能，提高环境保护性能，提高操作的可靠性，提高了运营的可靠性，延长预期寿命，降低成本并促进商业化过程。
52.短期和外国燃料电池开发技术之间的差距。 为此，我们提出了以下建议：（1）高温燃料电池发电技术的发展优先：由于我所在国家的天然气和煤炭燃料，丰富的资源以及巨大的优势。 在接下来的二十年中，随着我国的“西天然气东”，国家天然气管道网络不断改善，并已广泛用于液化天然气。 天然气的燃料电池发电将有大型市场。 燃料电池发电的巨大势能之一。 因此，选择熔化的碳酸盐和固体氧化物是我国高温燃料电池发电技术的主要开发方向。 （2）遵守消化，独立发展，研究与创新与研究与创新的结合的发展路径。 我的国家刚刚开始在这方面。
53.国内外国外之间的差距更大。 如果我们不在国外开发燃料电池发电技术，然后在燃料电池完全成熟后引入，它不仅会受到人的影响，而且还要支付更高的经济价格，更不用说了燃料电池尽快。 （3）密切关注市场并跟踪外国燃料电池开发技术的发展：随着氢能技术的发展，质子交换膜燃料电池在移动电源，分散电源，紧急电源和家庭电力方面具有很大的优势供应。 中国的人口是手机的最大销售市场。 它的销售额占全球全球的15％。 市场发展潜力引起了世界的关注，前景非常广泛。 因此，我们必须掌握现有的市场优势和发展机会，以欢迎商业挑战。 （4）采取两条腿行走的战略政策：一方面，继续以独立的知识产权加速燃料电池的发展速度； 另一方面，使用与外国制造商合作的方式来开发燃料电池商业化技术并共享以共享未来的市场份额。 我的国家面临加入世贸组织的严重挑战，而技术障碍将不再存在。 作为新世纪新能源经济的标志，燃料电池为我国行业的发展提供了绝佳的机会。 当然，燃料电池技术必须与合理的计划，完美的政策和管理以及可持续发展系统相结合。 必须将其与人类的理性生活方式相结合，使我们成为可持续发展的未来。 在21世纪，环境保护已成为促进全球资源解决，国家经济结构调整和企业可持续发展的重要力量。 您越早意识到可持续发展的战略，谁可能首先占据未来市场并获得21世纪的竞争优势。