Kuro elementus galima suskirstyti įprotonų mainų membranakuro elementai (PEMFC) ir tiesioginio metanolio kuro elementai, atsižvelgiant į elektrolito savybes ir naudojamą kurą
(DMFC), fosforo rūgšties kuro elementas (PAFC), išlydyto karbonato kuro elementas (MCFC), kietojo oksido kuro elementas (SOFC), šarminis kuro elementas (AFC) ir kt. Pavyzdžiui, protonų mainų membraniniai kuro elementai (PEMFC) daugiausia remiasiprotonų mainų membranaŠarminiai kuro elementai (AFC) naudoja šarminį vandens pagrindu pagamintą elektrolitą, pvz., kalio hidroksido tirpalą, kaip protonų perdavimo terpę ir kt. Be to, pagal darbinę temperatūrą kuro elementus galima suskirstyti į aukštos temperatūros kuro elementus ir žemos temperatūros kuro elementus, pirmiesiems daugiausia priskiriami kietojo oksido kuro elementai (SOFC) ir išlydyto karbonato kuro elementai (MCFC). Pastariesiems priskiriami protonų mainų membraniniai kuro elementai (PEMFC), tiesioginio metanolio kuro elementai (DMFC), šarminiai kuro elementai (AFC), fosforo rūgšties kuro elementai (PAFC) ir kt.
Protonų mainų membranaKuro elementuose (PEMFC) kaip elektrolitus naudojamos vandens pagrindo rūgštinės polimerinės membranos. Dėl žemos darbinės temperatūros (žemesnės nei 100 °C) ir tauriųjų metalų elektrodų (platinos pagrindo elektrodų) naudojimo PEMFC elementai turi veikti gryno vandenilio dujose. Palyginti su kitais kuro elementais, PEMFC pasižymi žema darbine temperatūra, greitu paleidimo greičiu, dideliu galios tankiu, nekoroziniu elektrolitu ir ilgu tarnavimo laiku. Todėl ji tapo pagrindine technologija, šiuo metu taikoma kuro elementais varomose transporto priemonėse, tačiau iš dalies taikoma ir nešiojamuosiuose bei stacionariuose įrenginiuose. Pasak „E4 Tech“, tikimasi, kad 2019 m. PEMFC kuro elementų tiekimas pasieks 44 100 vienetų, tai sudarys 62 % pasaulinės dalies; apskaičiuota įrengta galia siekia 934,2 MW, tai sudaro 83 % pasaulinės dalies.
Kuro elementai naudoja elektrochemines reakcijas, kad cheminę energiją iš kuro (vandenilio) prie anodo ir oksidatoriaus (deguonies) prie katodo paverstų elektra, kuria varoma visa transporto priemonė. Konkrečiai, pagrindiniai kuro elementų komponentai yra variklio sistema, pagalbinis maitinimo šaltinis ir variklis; tarp jų variklio sistemą daugiausia sudaro variklis, sudarytas iš elektrinio reaktoriaus, transporto priemonės vandenilio kaupimo sistemos, aušinimo sistemos ir DCDC įtampos keitiklio. Reaktorius yra svarbiausias komponentas. Tai vieta, kur reaguoja vandenilis ir deguonis. Jį sudaro daugybė atskirų elementų, sukrautų kartu, o pagrindinės medžiagos yra bipolinė plokštė, membraninis elektrodas, galinė plokštė ir kt.
Įrašo laikas: 2022 m. rugpjūčio 23 d.