燃料电池及其应用 页码，5/9 质子交换膜燃料电池除具有燃料的一般特点外，同时其有可室温快速启动，电解液流失，水易 排出，寿命长，比功率与能量高等突出优点。因此，它不仅可用于建设分散电站，也特别适宜于用 作可移动动力源，是电动车和不依靠空气推进潜艇的理想候选电源之一，是军民通用的一种新型可 移动动力源。 可作为水下机器人、潜艇不依赖空气推进的电源，也是利用氯碱厂副产物氢发电的最 佳候选电源 (3)技术状态 60年代，美国首先将质子交换膜燃料电池用于双子星座航天飞行。但该电池当时采用的是聚苯 乙烯磺酸膜，在电池工作过程中该膜发生了降解。膜的降解不但导致电池寿命的缩短，而且还污染 了电池的生成水 使宇航员无法饮用。其后，尽管通用电器公司曾采用杜邦公司的全氯磺酸膜 长了电池寿命，解决了电池生成水被污染的问题，并用小电池的生物卫星上进行了搭载实验。但在 美国航天收音机用电源的竞争中未能中标，让位于石棉膜型碱性氢氧燃料电池(ABC),造成质子 交换膜燃料电池的研究长时间内处于低谷。 1983年加拿大国防部资助巴拉德动力公司质子交换膜燃料电池的研究。在加拿大、美国等国科 学家的共同努力下，质子交换膜燃料电池取得了突破性进展。不但大幅度提高了电池性能，而且使 电极的铂担最降至低于0.5mgcm2,电池输出功率密度高达0.5~2W/cm2,电池组的重量比功率和体 积比功率分别达到700wkg和1000wM。 自1997年至2001年，国内外己经研制成功41种车用质子交换膜燃料电池。日本丰田与美国通用 公司、日本东艺公司与美国国际燃料电池公司、德国BMW公司与西门子公司、雷诺汽车公司与意大 利De Nor 公司分别组成联盟开发燃料电池电动车。本田已经投资数亿美元。 在燃料电池电动车的研发。其中，以加拿大的巴拉德 美国的福特 德国的戴姆勒克菜斯 物的联盟最具代表性。基于戴姆物-克莱甘斯勒的A级车，已经推出NECAR一NECAR5五代质子交换 膜燃料电池车。1999年开发的NECAR4被评为当年度世界杰出科技成果。 对于燃料电池A的研究开发，德国处于国际领先恤位。德国U209加转燃料电池发动机分段实 验成功。 证实燃料电池AP与斯特林发电机、 闭路循环柴油机相比，具有效率高 噪音小和红外辐 射低等优点。在携带相同燃料和氧化剂的情况下，燃料电池续航最大。具有发展成为潜艇单一型动 力的潜力。 在通讯移动电源领域，美国的摩托罗拉公司，日本的日立、东芝和索尼等大型电子公司都参与 燃料申池作为移动通讯申源的竞争开发，。其中美国易哈领的科学家和日立公司均研制出了几个月不 用充电的手机电池样本 从而显示了燃料电池在这一领域的巨大的应用潜力 但是，尽管质子交换膜燃料电池己经在电动车、潜艇和移动电源等领域里的研究开发取得了上 述进展。把这些技术实际应用投放市场还用很长的路要走。还有许多关键技术问题需要解决。 (4)我国技术现状 中国以中科院大连化学物理研究所为代表的科研技术人品，经过三十多年的科研和国家“力 五”科技攻关 在PEMFC系统技术上取得了长足的进展，初步形成了自主的知识产权体系。已成 地组装了百瓦至30kW的系列电池组系统，组装总量累计已超过120kW,其5水W与6×5kW=30kW系 统与中科院北京电工所研制的电控制的电控制及电推进动力系统成功地完成了联试，并已于2000年 底与二汽集团进行电动汽车装车实验，开创了围内以燃料电池为动力源的电动汽车的先例。燃料电 池推动电动中巴车的最快的时速达60公里，上路试车成功，这标志者中国的燃料电池整体科研水平 己具有世界先进水平】 “十五”期间，国家将大务发展燃料电池技 燃料电池 动汽车”将 为863重大专项，有关国防方面也将有重大课题提出。2002年初，“大功率质子交换膜燃料电池发动 机及氢源技术”被列为中科院科技创新战略行动计划的重大项目之一，中科院和科技部为这项21世 纪首选的洁净、高效发电技术投资逾1亿元。 在燃料电池的开发领域，中国在4年间走过了发达国家10多年的历程。拥有全世界164项专利中 的41项。我国燃料电池发展的近期目标是提高我国燃料电池电动车的国际地位和影响，实现我国汽 i //E:\TDDOWNLOAD\dsbg\dsbg04.htm 2008-4-22质子交换膜燃料电池除具有燃料的一般特点外，同时具有可室温快速启动，电解液流失，水易 排出，寿命长，比功率与能量高等突出优点。因此，它不仅可用于建设分散电站，也特别适宜于用 作可移动动力源，是电动车和不依靠空气推进潜艇的理想候选电源之一，是军民通用的一种新型可 移动动力源，可作为水下机器人、潜艇不依赖空气推进的电源，也是利用氯碱厂副产物氢发电的最 佳候选电源。 （3）技术状态 60年代，美国首先将质子交换膜燃料电池用于双子星座航天飞行。但该电池当时采用的是聚苯 乙烯磺酸膜，在电池工作过程中该膜发生了降解。膜的降解不但导致电池寿命的缩短，而且还污染 了电池的生成水，使宇航员无法饮用。其后，尽管通用电器公司曾采用杜邦公司的全氟磺酸膜，延 长了电池寿命，解决了电池生成水被污染的问题，并用小电池的生物卫星上进行了搭载实验。但在 美国航天收音机用电源的竞争中未能中标，让位于石棉膜型碱性氢氧燃料电池（ABC），造成质子 交换膜燃料电池的研究长时间内处于低谷。 1983年加拿大国防部资助巴拉德动力公司质子交换膜燃料电池的研究。在加拿大、美国等国科 学家的共同努力下，质子交换膜燃料电池取得了突破性进展。不但大幅度提高了电池性能，而且使 电极的铂担量降至低于0.5mg/cm2，电池输出功率密度高达0.5～2W/cm2，电池组的重量比功率和体 积比功率分别达到700w/kg和1000w/l。 自1997年至2001年，国内外已经研制成功41种车用质子交换膜燃料电池。日本丰田与美国通用 公司、日本东芝公司与美国国际燃料电池公司、德国BMW公司与西门子公司、雷诺汽车公司与意大 利De Nora公司分别组成联盟开发燃料电池电动车。本田已经投资数亿美元。 在燃料电池电动车的研发。其中，以加拿大的巴拉德——美国的福特——德国的戴姆勒-克莱斯 勒的联盟最具代表性。基于戴姆勒-克莱甘斯勒的A级车，已经推出NECAR～NECAR5五代质子交换 膜燃料电池车。1999年开发的NECAR4被评为当年度世界杰出科技成果。 对于燃料电池AIP的研究开发，德国处于国际领先地位。德国U209加装燃料电池发动机分段实 验成功。证实燃料电池AIP与斯特林发电机、闭路循环柴油机相比，具有效率高、噪音小和红外辐 射低等优点。在携带相同燃料和氧化剂的情况下，燃料电池续航最大。具有发展成为潜艇单一型动 力的潜力。 在通讯移动电源领域，美国的摩托罗拉公司，日本的日立、东芝和索尼等大型电子公司都参与 燃料电池作为移动通讯电源的竞争开发。其中美国曼哈顿的科学家和日立公司均研制出了几个月不 用充电的手机电池样本。从而显示了燃料电池在这一领域的巨大的应用潜力。 但是，尽管质子交换膜燃料电池已经在电动车、潜艇和移动电源等领域里的研究开发取得了上 述进展。把这些技术实际应用投放市场还用很长的路要走。还有许多关键技术问题需要解决。 （4）我国技术现状 中国以中科院大连化学物理研究所为代表的科研技术人员，经过三十多年的科研和国家“九 五”科技攻关，在PEMFC系统技术上取得了长足的进展，初步形成了自主的知识产权体系。已成功 地组装了百瓦至30kW的系列电池组系统，组装总量累计已超过120kW，其5kW与6×5kW=30kW系 统与中科院北京电工所研制的电控制的电控制及电推进动力系统成功地完成了联试，并已于2000年 底与二汽集团进行电动汽车装车实验，开创了国内以燃料电池为动力源的电动汽车的先例。燃料电 池推动电动中巴车的最快的时速达60公里，上路试车成功，这标志着中国的燃料电池整体科研水平 已具有世界先进水平。“十五”期间，国家将大务发展燃料电池技术。“燃料电池电动汽车”将列 为863重大专项，有关国防方面也将有重大课题提出。2002年初，“大功率质子交换膜燃料电池发动 机及氢源技术”被列为中科院科技创新战略行动计划的重大项目之一，中科院和科技部为这项21世 纪首选的洁净、高效发电技术投资逾1亿元。 在燃料电池的开发领域，中国在4年间走过了发达国家10多年的历程。拥有全世界164项专利中 的41项。我国燃料电池发展的近期目标是提高我国燃料电池电动车的国际地位和影响，实现我国汽 燃料电池及其应用 页码，5/9 file://E:\TDDOWNLOAD\dsbg\dsbg04.htm 2008-4-22