Momenteel is er in veel landen volop onderzoek naar waterstof op alle vlakken gaande, waarbij technische uitdagingen nog steeds worden aangepakt. Met de voortdurende uitbreiding van de schaal van waterstofenergieproductie, -opslag en -transportinfrastructuur, is er ook veel ruimte voor een daling van de kosten van waterstofenergie. Onderzoek wijst uit dat de totale kosten van de waterstofenergieketen naar verwachting in 2030 met de helft zullen dalen. Volgens een gezamenlijk rapport van de internationale Hydrogen Energy Commission en McKinsey hebben meer dan 30 landen en regio's een routekaart voor de ontwikkeling van waterstofenergie gepubliceerd, en zal de wereldwijde investering in waterstofenergieprojecten in 2030 300 miljard dollar bedragen.
Een waterstofbrandstofcelstapel bestaat uit meerdere brandstofcelcellen die in serie zijn geschakeld.De bipolaire plaat en de membraanelektrode (MEA) worden afwisselend over elkaar heen gelegd, en tussen elk monomeer worden afdichtingen aangebracht. Nadat ze door de voor- en achterplaat zijn aangedrukt, worden ze met schroeven vastgezet om een waterstofbrandstofcelstapel te vormen.
De bipolaire plaat en de membraanelektrode (MEA) worden afwisselend over elkaar heen gelegd, en tussen elk monomeer worden afdichtingen aangebracht. Nadat ze door de voor- en achterplaat zijn aangedrukt, worden ze met schroeven vastgezet om een waterstofbrandstofcelstapel te vormen. Momenteel wordt dit in de praktijk toegepast.bipolaire plaat gemaakt van kunstmatig grafiet.De bipolaire plaat gemaakt van dit materiaal heeft een goede geleidbaarheid en corrosiebestendigheid. Vanwege de luchtdichtheidseis voor de bipolaire plaat vereist het productieproces echter vele stappen, zoals harsimpregnatie, carbonisatie, grafitisatie en daaropvolgende flow field-behandeling. Hierdoor is de productieprocedure complex en de kosten zeer hoog, wat een belangrijke beperkende factor is geworden voor de toepassing van brandstofcellen.
ProtonenuitwisselingsmembraanEen PEMFC (proton-exchange membrane fuel cell) kan chemische energie rechtstreeks omzetten in elektrische energie op een isotherme en elektrochemische manier. Het proces is niet beperkt door de Carnot-cyclus, heeft een hoge energieomzettingsgraad (40% ~ 60%) en is schoon en milieuvriendelijk (het product is voornamelijk water). Het wordt beschouwd als het eerste efficiënte en schone energievoorzieningssysteem van de 21e eeuw. Als verbindingscomponent van de afzonderlijke cellen in een PEMFC-stapel speelt de bipolaire plaat voornamelijk de rol van het isoleren van gasverspreiding tussen de cellen, het verdelen van brandstof en oxidator, het ondersteunen van de membraanelektrode en het in serie schakelen van de afzonderlijke cellen om een elektrisch circuit te vormen.
Geplaatst op: 10 januari 2022