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甲醇燃料电池——21世纪绿色发电装置

1成果简介

甲醇燃料电池是将燃料甲醇通过电化学反应直接转化为电能的发电装置,具有体积小、重量轻、系统结构简单、燃料来源丰富、价格低廉、储存携带方便、安全性高等优点,在便携式电子设备(如手机,笔记本电脑,摄像机等)或电动车的移动电源、军事上的单兵携带电源以及家庭、办公用、医疗、突发事故抢险场所的备用电源等方面具有巨大的市场需求。无论从燃料供应、技术进展还是市场需求等方面考虑,都被业内人士认为是最有可能在短期内实现大规模商业化的一类燃料电池系统。

清华大学核能与新能源技术研究院,新能源研究所通过多年的研究积累以及在国家863计划的支持下,对甲醇燃料电池所用的关键材料展开了多项攻关。研制出了具有自主知识产权的高阻醇性甲醇燃料电池专用质子交换膜和高活性的电催化剂,其性能可与进口材料相抗衡。通过对系统集成关键技术的研究,组装了多种规格的甲醇燃料电池发电系统。该系统设计合理,运行稳定、可靠,具有自主知识产权,技术路线和关键技术达到国际先进水平, 并于2005121日顺利通过国家863验收。

2技术指标

与传统的二次电池相比,甲醇燃料电池具有很高的容量,它的容量是锂离子电池的数倍,电池充加燃料方便,可在很短的时间内完成,从而避免了二次电池充电时间长、电池记忆效应、循环寿命短等带来的使用不便等缺点,很可能在几年后成为新的经济增长点。

甲醇燃料电池作为移动电源与传统电池的比较

甲醇燃料电池

传统电池

绿色发电装置,工作温度低、无噪声、隐蔽性好

不能发电,储电装置

安 全 性

安全,没有爆炸性

有爆炸可能

环保性

产物为水,电池用毕回收容易,几乎无污染

废弃电池对环境污染严重

待机时间

使用时间

长,是锂离子电池的5倍,并可在短时间内补充燃料继续使用

应用范围

手机、笔记本电脑、摄像机等小型电源;电动车用电源;家庭、办公室、医院、突发事故场所等应急电源。

手机、笔记本电脑、摄像机等小型电源

特殊用途

电力供应不到的野外(军用或民用)

使电子元件产生革命性的轰动

清华大学在863成果的基础上,已成功开发出多种规格(5W30W, 50W, 150W, 300W等)的甲醇燃料电池样机,产品设计参数如下。

工作环境温度(℃)

-20 40

工作环境湿度

30% 95%

额定输出电压(V)

12 220(可调)

额定输出功率(W)

5 300

寿命(H)

> 3000

3 应用说明

Ø消费类电子产品

Ø十到百瓦级便携移动电源:不间断电源,军事用途等。

Ø电动自行车或摩托车

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