今年年初,中国汽车工程学会和国汽战略院揭晓了CSAE汽车科技预见研究成果,其中高温质子交换膜(HT-PEM)燃料电池被列入“未来3-5年中国汽车十大前沿技术”之一。
这一进展明确了高温质子交换膜燃料电池在业内的发展前景,也让更多人看到氢能产业未来的又一发展方向。那么,HT-PEM技术有何优势呢?
当前,传统氢燃料电池技术对氢气的纯度要求极高,与之对应的高纯氢气的制备、存储、运输和应用均受到材料工艺和安全因素的限制,并且造价昂贵,严重制约了氢燃料电池技术的发展。
如何更加经济合理,符合市场规律与社会发展需求的发展氢能利用技术,已成了当今双碳目标下的核心瓶颈问题。
高温质子交换膜燃料电池作为一类前瞻性燃料电池技术,与当前主流的全氟磺酸质子交换膜燃料电池(60~80 ℃)相比,可大幅简化为水热管理系统,对氢气纯度要求大大降低(仅为50%至75%),可有效降低燃料电池系统成本和车辆运行成本,成为了有效解决上述问题的技术路径之一。
海得利兹向势银能链表示,相较于目前的低温质子交换膜燃料电池,®高温膜燃料电池(HT-PEMFC)由于其较高的工作温度,拥有多项突出优势——
-
抗燃料/空气中杂质毒化能力强:200 oC工作温度下可以耐受高达7% CO杂质气体,因此可直接使用富氢燃料(如甲醇、氨等液体燃料重整气、工业副产氢等);
-
系统简化综合效率高:由于高温下产物水为气态,简化了质子交换膜燃料电池的水/热管理组件。不需要额外附加氢气纯化技术,发电效率可达到45%,热电综合利用效率可高达90%以上;
-
运行成本低:可使用工业副产氢、天然气、甲醇、氨等燃料,运行成本低;高温下反应动力学加快,有望实现非贵金属催化剂的应用,大幅降低制造成本;
-
宽温域应用场景:环境温度要求宽泛,可适用于-50oC~50oC的工作环境,可在高寒地区工作,亦有利于大功率组件的散热。
原文始发于微信公众号(北京海得利兹新技术有限公司):海得利兹自研千瓦级高温膜燃料电池测试平台顺利交付