[01769872]甲醇燃料电池-21世纪绿色发电装置

甲醇燃料电池是将燃料甲醇通过电化学反应直接转化为电能的发电装置，具有体积小、重量轻、系统结构简单、燃料来源丰富、价格低廉、储存携带方便、安全性高等优点，在便携式电子设备(如手机，笔记本电脑，摄像机等)或电动车的移动电源、军事上的单兵携带电源以及家庭、办公用、医疗、突发事故抢险场所的备用电源等方面具有巨大的市场需求。无论从燃料供应、技术进展还是市场需求等方面考虑，都被业内人士认为是最有可能在短期内实现大规模商业化的一类燃料电池系统。清华大学核能与新能源技术研究院，新能源研究所通过多年的研究积累以及在国家863计划的支持下，对甲醇燃料电池所用的关键材料展开了多项攻关。研制出了具有自主知识产权的高阻醇性甲醇燃料电池专用质子交换膜和高活性的电催化剂，其性能可与进口材料相抗衡。通过对系统集成关键技术的研究，组装了多种规格的甲醇燃料电池发电系统。该系统设计合理，运行稳定、可靠，具有自主知识产权，技术路线和关键技术达到国际先进水平，并于2005年12月1日顺利通过国家863验收。2技术指标与传统的二次电池相比，甲醇燃料电池具有很高的容量，它的容量是锂离子电池的数倍，电池充加燃料方便，可在很短的时间内完成，从而避免了二次电池充电时间长、电池记忆效应、循环寿命短等带来的使用不便等缺点，很可能在几年后成为新的经济增长点。甲醇燃料电池作为移动电源与传统电池的比较甲醇燃料电池传统电池绿色发电装置，工作温度低、无噪声、隐蔽性特点不能发电，储电装置好安全性安全，没有爆炸性有爆炸可能环保性产物为水，电池用毕回收容易，几乎无污染废弃电池对环境污染严重待机时间长短长，是锂离子电池的5倍，并可在短时间内补使用时间短充燃料继续使用手机、笔记本电脑、摄像机等小型电源；电动手机、笔记本电脑、摄像机应用范围车用电源；家庭、办公室、医院、突发事故场等小型电源所等应急电源。特殊用途电力供应不到的野外(军用或民用)备注使电子元件产生革命性的轰动清华大学在863成果的基础上，已成功开发出多种规格(5W，30W，50W，150W，300W等)的甲醇燃料电池样机，产品设计参数如下。工作环境温度(℃)-20-40；工作环境湿度30%-95%；额定输出电压(V)12-220(可调)；额定输出功率(W)5-300；寿命(H)＞3000；应用说明甲醇燃料电池用于DVD播放机；甲醇燃料电池用于照明；效益分析随着电子工业的发展，人们生活水平的提高，各类便携式电子产品将不断涌现，对电池的需求也不断增加。过去十年，由于处理器速度不断提高，耗电量已随之增加100倍之多，而锂离子电池的能力密度仅提高了3倍多，不能满足CPU速度、DRAM容量的要求，现有电池技术发展明显落后。笔记本或者PDA随着运算速度和功能的提高，追求高性能计算通讯和彩色多媒体的同时，高电能消耗成为难以翻越的障碍，而甲醇燃料电池可以很轻松地满足这一要求。从中国的能源组成上看，石油短缺，煤和天然气相对丰富，而煤和天然气是合成甲醇的主用原料，此外，中国每年还有大量的煤层气和焦炉煤气白白排空而浪费，这些废弃物都可转化为易于运输储存的甲醇燃料。以甲醇作为石油燃料的替代品之一，已经受到国家及地方相关政府部门和企业的重视。作为甲醇的最佳利用装置，百瓦级以上(300W-500W)的甲醇燃料电池现在完全可以满足电动自行车、摩托车的要求，而千瓦级以上(＞1KW)的未来用户端主要有电动汽车、家庭、社区及偏远地区的分布式供电装置、热电联供系统。随着百瓦、千瓦级以上的甲醇燃料电池推广应用，将大大改善中国的能源供给结构，为中国经济的持续稳定增长奠定坚实的能源基础。相对传统一次或二次电池，甲醇燃料电池污染小的多；其次，将煤或煤层气、焦炉煤气等转化为甲醇燃料，可大大减少硫化物、氮化物及粉尘颗粒等的排放量，环保效益十分显著。由于燃料电池是一项融合化学、化工、机械、电子、新材料等多学科的高新技术产品，其产业化将带动形成一支新型产业链，对产业结构升级，拉动就业具有积极意义。综上所述，甲醇燃料电池的推广应用具有巨大的经济、环境和社会效益，随着国家和社会对其重要性的认识日益深入，其大规模产业化将很快到来。合作方式方式不限。