質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)電系統(tǒng)是未來主要發(fā)展方向 2021質(zhì)子交換膜電池市場(chǎng)前景預(yù)測(cè)

• 2021年2月2日 WuYaNan來源：中研網(wǎng) 919 57
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質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)電作為新一代發(fā)電技術(shù)，其廣闊的應(yīng)用前景可與計(jì)算機(jī)技術(shù)相媲美。經(jīng)過多年的基礎(chǔ)研究與應(yīng)用開發(fā)，質(zhì)子交換膜燃料電池用作汽車動(dòng)力的研究已取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，微型質(zhì)子交換膜燃料電池便攜電源和小型質(zhì)子交換膜燃料電池移動(dòng)電源已達(dá)到產(chǎn)品化程度，中、大

質(zhì)子交換膜(Proton Exchange Membrane，PEM)是質(zhì)子交換膜燃料電池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell，PEMFC)的核心部件，對(duì)電池性能起著關(guān)鍵作用。質(zhì)子交換膜燃料電池在原理上相當(dāng)于水電解的“逆”裝置。質(zhì)子交換膜燃料電池以氫為燃料。多個(gè)電池單體根據(jù)需要串聯(lián)或并聯(lián)，組成不同功率的電池組(電堆)。

質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)電作為新一代發(fā)電技術(shù)，其廣闊的應(yīng)用前景可與計(jì)算機(jī)技術(shù)相媲美。經(jīng)過多年的基礎(chǔ)研究與應(yīng)用開發(fā)，質(zhì)子交換膜燃料電池用作汽車動(dòng)力的研究已取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，微型質(zhì)子交換膜燃料電池便攜電源和小型質(zhì)子交換膜燃料電池移動(dòng)電源已達(dá)到產(chǎn)品化程度，中、大功率質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的研究也取得了一定成果。

PEMFC的核心部件是其中的膜電極組件，主要由質(zhì)子交換膜，氣體催化層以及氣體擴(kuò)散層組成。PEMFC主要使用純凈的氫氣作為燃料氣，在陽(yáng)極區(qū)域，氫氣被氧化成質(zhì)子，在水分子的幫助下透過質(zhì)子交換膜，傳輸?shù)诫姵氐年帢O。這些質(zhì)子在陰極區(qū)域與催化劑還原氧氣形成的氧離子進(jìn)一步發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，這一過程釋放出的電子在外電路的定向移動(dòng)就形成了電流，完成整個(gè)發(fā)電過程。因此，膜電極是質(zhì)子交換膜中多相物質(zhì)傳輸和發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)的場(chǎng)所，決定著燃料電池的性能、壽命及成本。

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，化石能源的過渡消耗和于此同時(shí)產(chǎn)生的環(huán)境污染引起了人們巨大的擔(dān)憂。近年來，各地頻頻發(fā)生的水體污染，霧霾和沙塵暴等環(huán)境惡化事件，讓人們意識(shí)到尋找新的可替代能源以提高能源利用率并降低能源利用過程中環(huán)境污染物的排放已迫在眉睫。質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)是一種高效，對(duì)環(huán)境友好且發(fā)展最為成熟的燃料電池發(fā)電體系，與傳統(tǒng)熱機(jī)發(fā)電相比有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。

由于質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)電系統(tǒng)有望成為移動(dòng)裝備電源和重要建筑物備用電源的主要發(fā)展方向，因此有許多問題需要進(jìn)行深入的研究。就備用氫能發(fā)電系統(tǒng)而言，除質(zhì)子交換膜燃料電池單電池、電堆質(zhì)量、效率和可靠性等基礎(chǔ)研究外，其應(yīng)用研究主要包括適應(yīng)各種環(huán)境需要的發(fā)電機(jī)集成制造技術(shù)， 質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)電機(jī)電氣輸出補(bǔ)償與電力變換技術(shù)，質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行與控制技術(shù)，備用氫能發(fā)電站制氫與儲(chǔ)氫技術(shù)，適應(yīng)環(huán)境要求的空氣(氧氣)供應(yīng)技術(shù)，氫氣安全監(jiān)控與排放技術(shù)，氫能發(fā)電站基礎(chǔ)自動(dòng)化設(shè)備與控制系統(tǒng)開發(fā)，建筑物采用質(zhì)子交換膜燃料電池氫能發(fā)電電熱聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供系統(tǒng)，以及質(zhì)子交換膜燃料電池氫能發(fā)電站建設(shè)技術(shù)等等。采用質(zhì)子交換膜燃料電池氫能發(fā)電將大大提高重要裝備及建筑電氣系統(tǒng)的供電可靠性，使重要建筑物以市電和備用集中柴油電站供電的方式向市電與中、小型質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)電裝置、太陽(yáng)能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等分散電源聯(lián)網(wǎng)備用供電的靈活發(fā)供電系統(tǒng)轉(zhuǎn)變，極大地提高建筑物的智能化程度、節(jié)能水平和環(huán)保效益。

隨著質(zhì)子交換膜燃料電池行業(yè)的不斷發(fā)展，內(nèi)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)也在不斷加劇，大型質(zhì)子交換膜燃料電池企業(yè)間并購(gòu)整合與資本運(yùn)作日趨頻繁，國(guó)內(nèi)優(yōu)秀的質(zhì)子交換膜燃料電池生產(chǎn)企業(yè)愈來愈重視對(duì)行業(yè)市場(chǎng)的研究，特別是對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境和產(chǎn)品購(gòu)買者的深入研究。報(bào)告對(duì)于質(zhì)子交換膜燃料電池產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)、經(jīng)銷商、行業(yè)管理部門以及擬進(jìn)入該行業(yè)的投資者具有重要的參考價(jià)值，對(duì)于研究我國(guó)質(zhì)子交換膜燃料電池行業(yè)發(fā)展規(guī)律、提高企業(yè)的運(yùn)營(yíng)效率、促進(jìn)企業(yè)的發(fā)展壯大有學(xué)術(shù)和實(shí)踐的雙重意義。

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