燃料電池は以下のように分類できます。プロトン交換膜電解質の特性と使用燃料に応じて、燃料電池(PEMFC)と直接メタノール燃料電池に分類される。
DMFC、リン酸燃料電池(PAFC)、溶融炭酸塩燃料電池(MCFC)、固体酸化物燃料電池(SOFC)、アルカリ燃料電池(AFC)など。例えば、プロトン交換膜燃料電池(PEMFC)は主にプロトン交換膜プロトン伝達媒体として、アルカリ燃料電池(AFC)は水酸化カリウム溶液などのアルカリ性水系電解質をプロトン伝達媒体として使用します。また、動作温度に応じて、燃料電池は高温燃料電池と低温燃料電池に分けられ、前者は主に固体酸化物燃料電池(SOFC)と溶融炭酸塩燃料電池(MCFC)を含み、後者はプロトン交換膜燃料電池(PEMFC)、直接メタノール燃料電池(DMFC)、アルカリ燃料電池(AFC)、リン酸燃料電池(PAFC)などを含みます。
プロトン交換膜燃料電池(PEMFC)は、電解質として水系酸性ポリマー膜を使用します。PEMFCセルは、動作温度が低い(100℃以下)ことと貴金属電極(白金系電極)を使用するため、純粋な水素ガス中で動作する必要があります。他の燃料電池と比較して、PEMFCは、動作温度が低い、起動速度が速い、出力密度が高い、電解質が腐食しない、寿命が長いといった利点があります。そのため、現在では燃料電池車に適用される主流技術となっていますが、携帯機器や定置機器にも部分的に適用されています。E4 Techによると、PEMFC燃料電池の出荷台数は2019年に44,100台に達し、世界シェアの62%を占めると予想されています。推定設置容量は934.2MWに達し、世界シェアの83%を占めています。
燃料電池は、電気化学反応を利用して、アノードで燃料(水素)から、カソードで酸化剤(酸素)から化学エネルギーを電気エネルギーに変換し、車両全体を駆動します。具体的には、燃料電池の主要構成要素は、エンジンシステム、補助電源、およびモーターです。その中でも、エンジンシステムは主に、電気リアクター、車両用水素貯蔵システム、冷却システム、およびDCDC電圧コンバータで構成されるエンジンからなります。リアクターは最も重要な構成要素であり、水素と酸素が反応する場所です。リアクターは、複数の単セルを積み重ねて構成されており、主な材料には、バイポーラプレート、膜電極、エンドプレートなどがあります。
投稿日時:2022年8月23日