Паливні елементи можна розділити напротоннообмінна мембранапаливні елементи (PEMFC) та прямі метанольні паливні елементи залежно від властивостей електроліту та використовуваного палива
(DMFC), паливний елемент з фосфорною кислотою (PAFC), паливний елемент з розплавленим карбонатом (MCFC), паливний елемент з твердим оксидом (SOFC), лужний паливний елемент (AFC) тощо. Наприклад, паливні елементи з протонно-обмінною мембраною (PEMFC) в основному покладаються напротоннообмінна мембранаСередовище для переносу протонів, лужні паливні елементи (AFC) використовують лужний електроліт на водній основі, такий як розчин гідроксиду калію, як середовище для переносу протонів тощо. Крім того, залежно від робочої температури, паливні елементи можна розділити на високотемпературні паливні елементи та низькотемпературні паливні елементи, до перших в основному належать твердооксидні паливні елементи (SOFC) та паливні елементи з розплавленим карбонатом (MCFC), до других належать паливні елементи з протонно-обмінною мембраною (PEMFC), паливні елементи з прямим метанолом (DMFC), лужні паливні елементи (AFC), паливні елементи з фосфорною кислотою (PAFC) тощо.
Протоннообмінна мембранаПаливні елементи (PEMFC) використовують кислотні полімерні мембрани на водній основі як електроліти. Комірки PEMFC повинні працювати в чистому газоподібному водні через низькі робочі температури (нижче 100 °C) та використання електродів з благородних металів (електроди на основі платини). Порівняно з іншими паливними елементами, PEMFC має переваги низької робочої температури, швидкої швидкості запуску, високої щільності потужності, неагресивного електроліту та тривалого терміну служби. Таким чином, вона стала основною технологією, яка наразі застосовується в транспортних засобах на паливних елементах, а також частково застосовується в портативних та стаціонарних пристроях. За даними E4 Tech, очікується, що поставки паливних елементів PEMFC досягнуть 44 100 одиниць у 2019 році, що становить 62% від світової частки; оціночна встановлена потужність досягне 934,2 МВт, що становить 83% від світової частки.
Паливні елементи використовують електрохімічні реакції для перетворення хімічної енергії з палива (водню) на аноді та окислювача (кисню) на катоді в електрику для приведення в дію всього транспортного засобу. Зокрема, основними компонентами паливних елементів є система двигуна, допоміжне джерело живлення та двигун; серед них система двигуна головним чином включає двигун, що складається з електричного реактора, системи зберігання водню транспортного засобу, системи охолодження та перетворювача напруги постійного струму та постійного струму. Реактор є найважливішим компонентом. Це місце, де водень і кисень реагують. Він складається з кількох окремих елементів, з'єднаних разом, а основними матеріалами є біполярна пластина, мембранний електрод, торцева пластина тощо.
Час публікації: 23 серпня 2022 р.