ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับพลังงานไฮโดรเจนและเซลล์เชื้อเพลิง

เซลล์เชื้อเพลิงสามารถแบ่งออกเป็นเมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอน เซลล์เชื้อเพลิง (PEMFC) และเซลล์เชื้อเพลิงเมทานอลโดยตรงตามคุณสมบัติของอิเล็กโทรไลต์และเชื้อเพลิงที่ใช้

(DMFC), เซลล์เชื้อเพลิงกรดฟอสฟอริก (PAFC), เซลล์เชื้อเพลิงคาร์บอเนตหลอมเหลว (MCFC), เซลล์เชื้อเพลิงออกไซด์ของแข็ง (SOFC), เซลล์เชื้อเพลิงอัลคาไลน์ (AFC) เป็นต้น ตัวอย่างเช่น เซลล์เชื้อเพลิงเมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอน (PEMFC) ส่วนใหญ่อาศัย บนเมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอน ตัวกลางถ่ายโอนโปรตอน, เซลล์เชื้อเพลิงอัลคาไลน์ (AFC) ใช้อิเล็กโทรไลต์ที่มีน้ำเป็นด่าง เช่น สารละลายโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์เป็นตัวกลางถ่ายโอนโปรตอน เป็นต้น นอกจากนี้ ตามอุณหภูมิการทำงาน เซลล์เชื้อเพลิงสามารถแบ่งออกเป็นเซลล์เชื้อเพลิงอุณหภูมิสูงและอุณหภูมิต่ำ เซลล์เชื้อเพลิง เซลล์เชื้อเพลิงชนิดแรกประกอบด้วยเซลล์เชื้อเพลิงออกไซด์แข็ง (SOFC) และเซลล์เชื้อเพลิงคาร์บอเนตหลอมเหลว (MCFC) เซลล์เชื้อเพลิงชนิดหลังประกอบด้วยเซลล์เชื้อเพลิงเมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอน (PEMFC) เซลล์เชื้อเพลิงเมทานอลโดยตรง (DMFC) เซลล์เชื้อเพลิงอัลคาไลน์ (AFC) เซลล์เชื้อเพลิงกรดฟอสฟอริก (PAFC) เป็นต้น

เมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอน fuel cells (PEMFC) use water-based acidic polymer membranes as their electrolytes. PEMFC cells must operate under pure hydrogen gas due to their low operating temperatures (below 100 ° C) and the use of noble metal electrodes (platinum based electrodes). Compared with other fuel cells, PEMFC has the advantages of low operating temperature, fast start-up speed, high power density, non-corrosive electrolyte and long service life. Thus, it has become the mainstream technology currently applied to fuel cell vehicles, but also partially applied to portable and stationary devices. According to E4 Tech, PEMFC fuel cell shipments are expected to reach 44,100 units in 2019, accounting for 62% of the global share; The estimated installed capacity reaches 934.2MW, accounting for 83% of the global proportion.

เซลล์เชื้อเพลิงใช้ปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าเพื่อเปลี่ยนพลังงานเคมีจากเชื้อเพลิง (ไฮโดรเจน) ที่ขั้วบวกและออกซิแดนท์ (ออกซิเจน) ที่แคโทดให้เป็นไฟฟ้าเพื่อขับเคลื่อนรถทั้งคัน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ส่วนประกอบหลักของเซลล์เชื้อเพลิง ได้แก่ ระบบเครื่องยนต์ แหล่งจ่ายไฟเสริม และมอเตอร์ ในหมู่พวกเขา ระบบเครื่องยนต์ส่วนใหญ่ประกอบด้วยเครื่องยนต์ที่ประกอบด้วยเครื่องปฏิกรณ์ไฟฟ้า ระบบกักเก็บไฮโดรเจนในรถยนต์ ระบบทำความเย็น และตัวแปลงแรงดันไฟฟ้า DCDC เครื่องปฏิกรณ์เป็นส่วนประกอบที่สำคัญที่สุด เป็นสถานที่ที่ไฮโดรเจนและออกซิเจนทำปฏิกิริยากัน ประกอบด้วยเซลล์เดี่ยวหลายเซลล์เรียงซ้อนกัน และวัสดุหลัก ได้แก่ แผ่นไบโพลาร์ อิเล็กโทรดเมมเบรน แผ่นปิดท้าย และอื่นๆ