Panimula sa enerhiya ng hydrogen at mga fuel cell

Ang mga fuel cell ay maaaring hatiin salamad ng pagpapalitan ng protonmga fuel cell (PEMFC) at mga direct methanol fuel cell ayon sa mga katangian ng electrolyte at gasolinang ginamit

(DMFC), phosphoric acid fuel cell (PAFC), molten carbonate fuel cell (MCFC), solid oxide fuel cell (SOFC), alkaline fuel cell (AFC), atbp. Halimbawa, ang mga proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) ay pangunahing umaasa salamad ng pagpapalitan ng protonSa transfer proton medium, ang alkaline fuel cells (AFC) ay gumagamit ng alkaline water-based electrolyte tulad ng potassium hydroxide solution bilang proton transfer medium, atbp. Bukod pa rito, ayon sa temperatura ng pagtatrabaho, ang mga fuel cell ay maaaring hatiin sa high temperature fuel cells at low temperature fuel cells. Ang una ay pangunahing kinabibilangan ng solid oxide fuel cells (SOFC) at molten carbonate fuel cells (MCFC). Ang huli ay kinabibilangan ng proton exchange membrane fuel cells (PEMFC), direct methanol fuel cells (DMFC), alkaline fuel cells (AFC), phosphoric acid fuel cells (PAFC), atbp.

Lamad ng pagpapalit ng protonAng mga fuel cell (PEMFC) ay gumagamit ng mga water-based acidic polymer membrane bilang kanilang mga electrolyte. Ang mga PEMFC cell ay dapat gumana sa ilalim ng purong hydrogen gas dahil sa kanilang mababang temperatura ng pagpapatakbo (mas mababa sa 100 °C) at ang paggamit ng mga noble metal electrodes (platinum based electrodes). Kung ikukumpara sa iba pang mga fuel cell, ang PEMFC ay may mga bentahe ng mababang temperatura ng pagpapatakbo, mabilis na bilis ng pagsisimula, mataas na power density, hindi kinakalawang na electrolyte at mahabang buhay ng serbisyo. Kaya, ito ay naging pangunahing teknolohiya na kasalukuyang ginagamit sa mga fuel cell vehicle, ngunit bahagyang ginagamit din sa mga portable at stationary device. Ayon sa E4 Tech, ang mga kargamento ng PEMFC fuel cell ay inaasahang aabot sa 44,100 units sa 2019, na bumubuo sa 62% ng pandaigdigang bahagi; Ang tinatayang naka-install na kapasidad ay umaabot sa 934.2MW, na bumubuo sa 83% ng pandaigdigang proporsyon.

Gumagamit ang mga fuel cell ng mga electrochemical reaction upang i-convert ang kemikal na enerhiya mula sa gasolina (hydrogen) sa anode at oxidant (oxygen) sa cathode tungo sa kuryente upang patakbuhin ang buong sasakyan. Partikular, ang mga pangunahing bahagi ng mga fuel cell ay kinabibilangan ng sistema ng makina, auxiliary power supply, at motor; Kabilang sa mga ito, ang sistema ng makina ay pangunahing kinabibilangan ng makina na binubuo ng electric reactor, hydrogen storage system ng sasakyan, cooling system, at DCDC voltage converter. Ang reactor ang pinakamahalagang bahagi. Ito ang lugar kung saan nagre-react ang hydrogen at oxygen. Binubuo ito ng maraming single cell na magkakapatong, at ang mga pangunahing materyales ay kinabibilangan ng bipolar plate, membrane electrode, end plate, at iba pa.