质子交换膜燃料电池在发动机上的关键技术及运用
中南大学能源科学与工程学院 寇明泽
摘要：质子交换膜（PEM）燃料电池凭借其工作温度低，启动速度快，无电解液的腐蚀和流失问题，能量密度高等优点，逐渐成为新型交通工具、固定式电站、便携式电脑及移动通信设备的理想动力源。加拿大、美国、欧盟和日本等发达国家和地区在PEMFC的研究和开发方面已取得重要进展。
汽车预热器 关键词：PEMFC,发动机
一 引言：百余年来汽车工业的发展给人类做出了巨大贡献，汽车对社会进步的影响意义深远。但是，随着汽车数量的大量增加，汽车尾气对人类生存环境造成的危害逐渐为人们所了解和重视。为实现汽车工业的可持续发展，人们一直在探索开发具有无污染、噪声低、维护简便
和易操纵等优点的电动汽车。八十年代以来，许多工业化国家的有关机构和汽车厂商纷纷投入大量资金开发出多种类型的电动汽车。这其中有二次电池电动汽车、混合动力（电源）电动汽车及燃料电池电动汽车等等。近年来，质子交换膜燃料电池技术有了突破性进展，尤其是高的比功率和无需充电的特点，使其在作为电动汽车动力源应用方面极具竞争力，显示出良好的应用前景。质子交换膜燃料电池是以氢气为燃料，空气（O2）为氧化剂进行工作的。在燃料供给、运行工况控制等方面与二次电池截然不同早在上世纪60年代，美国GE公司就为国家航空航天局研制了PEMFC空间电源，并将其应用于双子星座飞船。由于电池采用了聚苯乙炔磺酸膜，其稳定性、导电性均不理想，使用寿命较短。1972年，美国DuPont公司的Grot研制出新型全氟磺酸膜（Nafion系列膜材料），PEMFC性能得以大幅度提高。1983年，美国Los Alamos国家实验室（LANL）成功实现电极的立体化，使催化剂载量大大降低。1993年，加拿大Ballard power systems公司研制出第一台质子交换膜燃料电池汽车，标志着PEMFC技术开始向产业化、民用化的方向迈进。
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