鉅大LARGE | 點擊量:2412次 | 2019年10月22日
PAFC磷酸燃料電池的發(fā)展動態(tài)
PAFC(磷酸燃料電池)是-種以磷酸為電解質(zhì)的燃料電池。PAFC采用重整天然氣作燃料,空氣做氧化劑,浸有濃磷酸的SiC微孔膜作電解質(zhì),Pt/C作催化劑,工作溫度200℃。PAFC產(chǎn)生的直流電經(jīng)過直交變換后以交流電的形式供給用戶。
PAFC是目前單機發(fā)電量最大的-種燃料電池。50200kW功率的PAFC可供現(xiàn)場應用,1000kW功率以上的PAFC可應用于區(qū)域性電站。目前在美國、加拿大、歐洲和日本建立的大于200kW的PAFC的電站已運行多年,4500kW和11000kW的電站也開始運行。
PAFC的主要技術突破是采用炭黑和石墨作電池的結構材料。至今還未發(fā)現(xiàn)除炭材外的任何-種材料不但具有高的電導,而且在酸性條件下具有高的抗腐蝕能力和低費用。因此可以說,采用非炭材、制備費用合理的酸性燃料電池是不可能的。
PAFC仍是世界范圍內(nèi)唯一商業(yè)化的燃料電池技術,可滿足一部分市場的需求。最著名的PAFC發(fā)電系統(tǒng)是ONSI公司的200kW系統(tǒng),許多這種電站在世界各地運行。PAFC的主要開發(fā)商是美國的ONSI和日本的富士、東芝和三菱。大部分已經(jīng)運行或正在運行的PAFC電站功率在50-200kW之間,還有少量MW級和10MW級電站。
PAFC的電極和電解質(zhì)技術已進人成熟階段.電池堆部件的生產(chǎn)已形成批量和規(guī)模,但在價格上仍不能與傳統(tǒng)的電源競爭。因而開發(fā)的重點轉(zhuǎn)移到如何提高PAFC技術的商業(yè)競爭力。重點是優(yōu)化系統(tǒng),提高功率密度,降低成本。
1991年運行的東京灣五井11MWPAFC發(fā)電廠電池堆的功率密度為0.142W/c襯。因而20世紀90年代初期國際燃料電池公司(IFC,ONSI的母公司)的研發(fā)目標是功率密度0.188W/cm2,壽命40000h,成本400美元/kW?,F(xiàn)在部分目標已經(jīng)達到或突破。功率密度達到0.306W/cm2,即平均單電池電壓0.71V,電流密度43一mA/cm2。千小時電壓降為4mV,
三菱電機株式會社對電池堆的元件開發(fā)也取得進展,其50OW小型電池堆在200一250mA/c耐運行10000h,千小時電壓降僅為2mV。
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