Brandstofcellen kunnen worden onderverdeeld inprotonenuitwisselingsmembraanbrandstofcellen (PEMFC) en directe methanolbrandstofcellen, afhankelijk van de eigenschappen van het elektrolyt en de gebruikte brandstof.
(DMFC), fosforzuurbrandstofcel (PAFC), gesmolten-carbonaatbrandstofcel (MCFC), vaste-oxidebrandstofcel (SOFC), alkalische brandstofcel (AFC), enz. Protonuitwisselingsmembraanbrandstofcellen (PEMFC) zijn bijvoorbeeld voornamelijk gebaseerd opprotonenuitwisselingsmembraanBij alkalische brandstofcellen (AFC) wordt een alkalisch elektrolyt op waterbasis gebruikt, zoals een kaliumhydroxideoplossing, als protonoverdrachtsmedium. Daarnaast kunnen brandstofcellen, afhankelijk van de werktemperatuur, worden onderverdeeld in brandstofcellen voor hoge temperaturen en brandstofcellen voor lage temperaturen. Tot de eerste categorie behoren voornamelijk vaste-oxidebrandstofcellen (SOFC) en gesmolten-carbonaatbrandstofcellen (MCFC). Tot de laatste categorie behoren onder andere protonuitwisselingsmembraanbrandstofcellen (PEMFC), directe methanolbrandstofcellen (DMFC), alkalische brandstofcellen (AFC) en fosforzuurbrandstofcellen (PAFC).
ProtonenuitwisselingsmembraanBrandstofcellen (PEMFC's) gebruiken op water gebaseerde zure polymeermembranen als elektrolyt. PEMFC-cellen moeten werken met zuiver waterstofgas vanwege hun lage bedrijfstemperatuur (onder 100 °C) en het gebruik van edelmetaalelektroden (elektroden op basis van platina). Vergeleken met andere brandstofcellen heeft de PEMFC de voordelen van een lage bedrijfstemperatuur, snelle opstarttijd, hoge vermogensdichtheid, een niet-corrosieve elektrolyt en een lange levensduur. Daardoor is het de gangbare technologie geworden die momenteel wordt toegepast in brandstofcelvoertuigen, maar ook gedeeltelijk in draagbare en stationaire apparaten. Volgens E4 Tech zullen er in 2019 naar verwachting 44.100 PEMFC-brandstofcellen worden geleverd, goed voor 62% van het wereldwijde marktaandeel; de geschatte geïnstalleerde capaciteit bedraagt 934,2 MW, wat neerkomt op 83% van het wereldwijde aandeel.
Brandstofcellen gebruiken elektrochemische reacties om chemische energie van brandstof (waterstof) aan de anode en oxidator (zuurstof) aan de kathode om te zetten in elektriciteit om het hele voertuig aan te drijven. De kerncomponenten van brandstofcellen omvatten het motorsysteem, de hulpvoeding en de motor. Het motorsysteem bestaat hoofdzakelijk uit de motor, die is opgebouwd uit een elektroreactor, een waterstofopslagsysteem voor het voertuig, een koelsysteem en een DC/DC-spanningsomvormer. De reactor is het meest cruciale onderdeel. Hier vindt de reactie tussen waterstof en zuurstof plaats. Deze is opgebouwd uit meerdere afzonderlijke cellen die op elkaar gestapeld zijn. De belangrijkste materialen zijn onder andere de bipolaire plaat, de membraanelektrode en de eindplaat.
Geplaatst op: 23 augustus 2022