Kütuseelemente saab jagadaprootonvahetusmembraankütuseelemendid (PEMFC) ja otsemetanoolkütuseelemendid vastavalt elektrolüüdi omadustele ja kasutatavale kütusele
(DMFC), fosforhappe kütuseelement (PAFC), sulatatud karbonaatkütuseelement (MCFC), tahkeoksiidkütuseelement (SOFC), leeliseline kütuseelement (AFC) jne. Näiteks prootonvahetusmembraaniga kütuseelemendid (PEMFC) tuginevad peamiseltprootonvahetusmembraanProotoniülekandekeskkond, aluselised kütuseelemendid (AFC) kasutavad prootoniülekandekeskkonnana aluselist veepõhist elektrolüüti, näiteks kaaliumhüdroksiidi lahust jne. Lisaks saab töötemperatuuri järgi kütuseelemendid jagada kõrge temperatuuriga kütuseelementideks ja madala temperatuuriga kütuseelementideks, millest esimesed hõlmavad peamiselt tahkeoksiidkütuseelemente (SOFC) ja sulatatud karbonaadist kütuseelemente (MCFC), viimased hõlmavad prootonvahetusmembraaniga kütuseelemente (PEMFC), otsese metanooliga kütuseelemente (DMFC), aluselisi kütuseelemente (AFC), fosforhappega kütuseelemente (PAFC) jne.
ProotonvahetusmembraanKütuseelemendid (PEMFC) kasutavad elektrolüütidena veepõhiseid happelisi polümeermembraane. PEMFC-elemendid peavad töötama puhta vesinikgaasi keskkonnas oma madala töötemperatuuri (alla 100 °C) ja väärismetallielektroodide (plaatinapõhised elektroodid) kasutamise tõttu. Võrreldes teiste kütuseelementidega on PEMFC-l eelised madal töötemperatuur, kiire käivituskiirus, suur võimsustihedus, mittekorrodeeriv elektrolüüt ja pikk kasutusiga. Seega on see muutunud peamiseks tehnoloogiaks, mida praegu kasutatakse kütuseelementidega sõidukites, aga osaliselt ka kaasaskantavates ja statsionaarsetes seadmetes. E4 Techi andmetel peaks PEMFC kütuseelementide tarnete arv 2019. aastal ulatuma 44 100 ühikuni, mis moodustab 62% kogu maailma osakaalust; hinnanguline paigaldatud võimsus ulatub 934,2 MW-ni, mis moodustab 83% kogu maailma osakaalust.
Kütuseelemendid kasutavad elektrokeemilisi reaktsioone, et muuta anoodil kütusest (vesinik) ja katoodil oksüdandist (hapnik) tulev keemiline energia elektriks, mis käitab kogu sõidukit. Täpsemalt öeldes hõlmavad kütuseelementide põhikomponendid mootorisüsteemi, abitoiteallikat ja elektrimootorit; nende hulgas hõlmab mootorisüsteem peamiselt elektrireaktorist koosnevat mootorit, sõiduki vesiniku hoiustamissüsteemi, jahutussüsteemi ja alalisvoolu-alalisvoolu pingemuundurit. Reaktor on kõige kriitilisem komponent. See on koht, kus vesinik ja hapnik reageerivad. See koosneb mitmest üksteise külge virnastatud üksikust elemendist ja peamiste materjalide hulka kuuluvad bipolaarplaat, membraanelektrood, otsaplaat jne.
Postituse aeg: 23. august 2022