1.背景
燃料电池是一种将贮存在燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。它不通过热机过程,不受卡诺循环的限制,能量转化效率高,已成为当今世界发达国家竞相研制开发的一种新型发电技术。目前全世界每年用于燃料电池开发的费用约3亿美元。
目前国际上重点开发的是以下几种燃料电池:
一是磷酸盐燃料电池(PAFC)。美国已完成12KW一200KW级的就地发电装置的现场试验,技术趋于成熟,已可作为商品出售;日本从:1981一1990年集中研究PAFC,1988年100KW、1990年200KW发电系统的研制均已按期完成。
二是熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)。从1987年开始,美国燃料电池研究重点已由PAFC转向高温MCFC,按照计划,92~93年完成了70KW、120KW级MCFC电堆的评估试验,第一座演示性电站(200KW)1994年底开始运转,1998年开始出售正式产品。 这类电池也是欧洲联盟诸国的研究重点,并制定了宏伟的计划。
三是固体氧化物燃料电池(SOFC)
四是聚合物电解质燃料电池(PEFC)
我国是世界上从事燃料电池研究较早的国家之一,早在50年代出于航天事业的需要,一些科研单位即开始了这方面的研究。其研究工作主要集中在碱性氢氧燃料电池。70年代大连化物所研制了10KW、20KW以NH分解制氢为燃料的大功率燃料电池。“七五”完成了水下机器人用的氢氧电池攻关任务,“八五”开始了电动车用离子交换膜型燃料电池以及MCFC的初步研究。但是,在民用发电的燃料电池(PAFC.MCFC、SOFC)方面迄今还是空白,只有少数单位进行过探索性实验。
2.目标
以现有研究工作为基础,本着自主开发与引进相结合的方针,开展燃料电池的研究工作,把重点放在熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)上,力争到2010年完成一定规模的示范电站和产品。
3.内容
①磷酸盐燃料电池(PAFC),主要是通过引进和吸收消化跟踪国外研究动态,掌握这类电池的控制系统、结构和燃气品质及控知等技术。
②熔融碳酸盐燃料电池(MCFC),是研究开发的重点,建成一定规模的示范发电装置。其重点研究包括: 隔膜的开发催化电极的制备双电极隔板的研制 CO2的在线循环电站系统控制等技术的研究
③固体氧化物燃料电池(SOFC):主要是基础性研究和材料研究,争取有所突破。
④聚合物电解质电池:重点研究离子交换膜问题。 ⑤碱性燃料电池
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