质子交换膜燃料电池(PEMFC) 的工作原理??   云浮升高车出租,  云浮升高车公司, 云浮升高车      不同于传统内燃机，质子交换膜燃料电池是一种将化学能转化为电能的电化学装置。在发电原理上，燃料电池相当于水电解的逆装置，以氢气为燃料，氧气为氧化剂，在催化剂的作用下将储存在氢气与氧气中的化学能转换为电能。燃料电池电堆包括阴极、阳机、电解质和外部电路。燃料电池工作时，辅助设备分别向电堆阳极提供氢气，向阴极提供空气（氧气约占21%）。氢气在阳极催化剂表面上分解成氢离子（水合质子）和电子，氢离子通过质子交换膜从阳极到达阴极，而电子则沿着外部电路移向阴极，产生电流。在阴极催化剂表面，氧分子与从质子交换膜过来的水合质子以及从外部电路抵达阴极上的电子相互结合生成水。在燃料电池正负极上发生的反应.    一个PEMFC单体电池的发电电压理论值在标况下是1.23V，但实际应用中，电压一般只有0.5~1V。因此，为了使燃料电池的输出电压和输出功率达到外部负载正常工作的需求，通常将单体电池按照一定的方式层叠组合起来构成燃料电池电堆，并配以辅助设备，进而构成燃料电池系统。PEMFC与传统发电技术相比，具有以下优势：

    (1)发电效率高。PEMFC在发电原理上不同于传统内燃机，其将化学能直接转化为电能，从而避免了传统内燃机效率受卡诺循环限制的问题，能量转换效率一般可以达到45%50%左右。而目前其他广泛采用的发电方式效率大约为：核能3033%，天然气3040%，煤3338%，石油3440%。燃料电池与其他发电方式相比具有明显的效率优势。

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    (2)清洁环保，无污染。由PEMFC的工作原理可以看出，正常工作时的产物只有对环境零污染的纯净水。在实际工作过程中，PEMFC也会排放极其微量的氮烃类物质，但燃料电池的排放量远远小于普通发电方式的排放量。其次，燃料电池所使用的燃料为空气与氢气，氢是世界上最多的元素，氢气可以通过电解、重整等多种方式制取，是储存量丰富的可再生资源。此外，电堆内反应所用的催化剂和石墨电极已经实现循环利用，从而极大的降低了燃料电池的成本造价。

    (3)运行稳定安全。作为低温燃料电池，PEMFC在低温条件下启动速度快，对负载变化响应迅速，适应性强，可以在极恶劣环境下工作。PEMFC内部电解质不存在腐蚀问题，使用寿命长，寿命可以达到510年，正常工作时电堆温度低，约为6080℃，安全性好。

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