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1.3、氢燃料电池三大核心优势
氢燃料电池阴极板供给的氧可直接从空气中获得,因此仅需不断给阳极板供应氢气并及时把水带走,氢燃料电池就可以不断提供电能。相对于其他能源,氢燃料电池的发电过程无污染,能量转换效率更高,且其燃料氢气来源广泛,可再生。
燃料电池属于清洁能源的一部分,由于其反应过程就是无污染的水反应,反应过程不会产生污染物,其主要污染物来自于燃料,可能存在氮氧化物等污染。相对于普通火力发电的空气污染以及传统电池的重金属污染而言,燃料电池对环境的污染程度远远降低。而氢燃料电池,其燃料为纯净无污染的氢气,相对其他燃料而言,废气中也不存在污染物。可以说,氢燃料电池就是一个能真正实现零污染的环保能源。
燃料电池的发电效率也处于较高水平。在各种发电方式中,传统火力发电效率在30%左右,远低于燃料电池平均的40%-60%效率。而在汽车领域的应用中,燃料电池的效率可达60%,也高于目前汽车普遍使用的内燃机效率。总体而言,燃料电池的能量转换效率在其类似替代能源中都处于较高水平。
氢是宇宙中最常见的元素,氢及其同位素占到了太阳总质量的84%,宇宙质量的75%都是氢。氢分子在地球上不是以天然的气体存在,大部分氢结合氧存在水中,可以说水资源在一定程度上代表了氢能的储存量。
制氢的能源和燃料可以来自多种来源例如天然气、核能、太阳能、风力、生物燃料、煤矿、其他化石燃油、地热。目前氢气主要是作为一种中间产品而生产的。主要是由化石能源天然气(CH4)、原油(烃)或煤等原料,与水蒸汽在高温下经蒸汽转化法、部分氧化法、煤气化法等工艺生成。
2、氢燃料电池产业链解析
氢燃料电池主要包括电池组件和燃料两个部分。因此其上游主要是氢气供应以及电池零组件。氢气供应部分主要是为燃料氢气而准备的,主要流程包括氢气生产、输送和充气机。而电池零组件部分则主要生产燃料电池组、氢气存储设备和配件。中游则是将上述组装,形成一个完整的可投入使用的燃料电池系统,每种系统构成都依据其不同的应用领域而有所不同。下游的应用板块则主要包括了固定、交通运输和便携式三个主要领域。
产业链的核心在于中游的燃料电池系统,系统的组成必定要对应下游的应用,而在燃料电池系统中,燃料电池模块是最为重要的。一般燃料电池由电解质、催化剂和双极板构成,在这三者中,催化剂的有无对燃料电池成本的影响最为巨大。
对于PEMFC来说,由于其使用昂贵的铂族金属作为催化剂,其价格一直居高不下,可以说,催化剂是燃料电池价格的决定性因素之一。另一个重要的决定因素这是电解质,不同技术类型的燃料电池堆电解质的要求不同,不同的电解质的价格也会有所不同,并最终对燃料电池价格产生影响。
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