堿性燃料電池

質子交換膜燃料電池

磷酸燃料電池

熔融碳酸鹽燃料電池

固體氧化物燃料電池SOFC

直接甲醇燃料電池

• 1、甲醇重整制氫燃料電池（Reformed Methanol Fuel Cell，RMFC）是一種以甲醇生成的富氫重整氣作為燃料的燃料電池系統，通常由甲醇重整系統與質子交換膜燃料電池電堆組成。不同于直接甲醇燃料電池，在這里甲醇經過一次轉化生成氫氣，氫氣再進入質子交換膜燃料電池電堆發電。該架構利用了氫質子膜燃料電池電堆的高功率密度、高能效特點；同時，采用甲醇作為燃料電池輸入能源，氫氣即產即用，避免了氫氣儲存中的高壓危險、運輸中的效率低下及使用成本高等問題。與直接甲醇燃料電池相比，其能夠滿足大功率使用要求，彌補了DMFC功率低（很難達到1kW以上）的問題。因此，預計甲醇重整制氫燃料電池將會成為未來主流的燃料電池技術之一。主要優點：1. 甲醇轉化率與利用率高，以甲醇高熱值計算，整系統能效可達46%。2. 直接采用甲醇作為燃料，可利用現有的汽柴油加注系統完成甲醇分銷加注，無需昂貴的加氫站，避免了氫氣儲運中低效與安全問題。3. 輸出電流密度可以媲美純氫燃料電池。主要缺點：1. 系統復雜度增加，增加了系統體積與重量。2. 需要額外的控制系統完成動態調控。
• 2、堿性燃料電池(alkaline fuel cell，AFC)采用如KOH、NaOH之類的強堿性溶液作電解質，傳導電極之間的離子，由于電解液為堿性，與PEMFC不同的是在電介質內部傳輸的離子導體為氫氧離子OH- 堿性燃料電池(AFC)是最早進入實用階段的燃料電池之一，也是最早用于車輛的燃料電池。1959年驅動叉車的培根(Bacon)型中溫、中壓氫氧燃料電池就是AFC。可以說，AFC是目前技術最成熟的燃料電池之一。主要優點1. 堿性燃料電池可以在一個寬溫度(80～230℃)和壓力[(2.2-45)×105Pa范圍內運行2. 堿性燃料電池具有較高的效率(50%～55%)3. 性能可靠，可用非貴金屬作催化劑，是燃料電池中生產成本最低的一種電池4. 通過電解液完全的循環，電解液被用作冷卻介質，易于熱管理主要缺點1. 電解液易受二氧化碳的毒化，不適合大氣環境使用2. 循環電解液的利用，增加了泄漏的風險
• 3、質子交換膜燃料電池（proton exchange membrane fuel cell， PEMFC）是一種以質子交換膜作為電解質層的燃料電池，其單電池由陽極、陰極和質子交換膜組成，常以氫氣作為燃料，空氣或氧氣作為氧化劑，是目前常見的燃料電池技術。在陽極發生氫氣氧化生成質子與電子，陰極為氧氣還原的場所，質子交換膜僅傳遞質子，而氫氣所失去的電子則從導線通過形成電流，進行發電。主要優點：1. 能效高，功率密度大2. 可在室溫下快速啟動3. 可作為移動電源使用4. 運行安靜、污染排放低主要缺點:1. 易一氧化碳(CO)中毒2. 存在氫氣來源及儲運問題
• 4、磷酸燃料電池（Phosphoric Acid Fuel Cell, PAFC）是以濃磷酸為電解質，以貴金屬催化的氣體擴散電極為正、負電極的中溫型燃料電池。可以在150～220℃工作。具有電解質穩定、磷酸可濃縮、水蒸氣壓低和陽極催化劑不易被CO毒化等優點，是一種接近商品化的民用燃料電池主要優點：1. 不易被CO毒化2. 技術成熟主要缺點：1. 冷啟動時間久2. 不適合中小型移動電源，僅適合固定式發電站
• 5、熔融碳酸鹽燃料電池（Molten Carbonate Fuel Cell，MCFC）是由多孔陶瓷陰極、多孔陶瓷電解質隔膜、多孔金屬陽極、金屬極板構成的燃料電池。其電解質是熔融態碳酸鹽。MCFC屬高溫電池，工作溫度650~700℃。主要優點：1. 非貴金屬催化劑2. 高品位余熱可用于熱電聯供主要缺點：1. 二氧化碳(CO2)必須再循環2. 電解質具有腐蝕性3. 材料昂貴
• 6、固體氧化物燃料電池(Solid Oxide Fuel Cell，SOFC)屬于第三代燃料電池，是一種在中高溫下直接將儲存在燃料和氧化劑中的化學能高效、環境友好地轉化成電能的全固態化學發電裝置。被普遍認為是在未來會與質子交換膜燃料電池(PEMFC)一樣得到廣泛普及應用的一種燃料電池。主要優點：1. 催化劑為非貴金屬2. 高品位余熱可用于熱電聯供3. 較高功率密度主要缺點：1. 啟動時間長，因操作溫度在650～1000℃，為保護電池組件，升溫速率不能太快，5-10℃每分鐘升溫，啟動時間在65分鐘至200分鐘2. 常用電極材料含貴金屬、稀土元素，導致原料成本高3. 固體氧化物燃料電池在高溫運行下的壽命仍需考證
• 7、直接甲醇燃料電池（Direct Methanol Fuel Cell，DMFC）屬于質子交換膜燃料電池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell，PEMFC）中的一類，直接使用甲醇水溶液或蒸汽甲醇為燃料供給來源，而不需通過甲醇、汽油及天然氣的重整制氫以供發電。相較于質子交換膜燃料電池(PEMFC) ，直接甲醇燃料電池 (DMFC) 具備低溫快速啟動、燃料潔凈環保以及電池結構簡單等特性。這使得直接甲醇燃料電池 (DMFC)可能成為未來便攜式電子產品應用的主流。主要優點：1. 直接甲醇燃料電池期望工作溫度為120℃以下，其效率為40%左右2. 無重整、轉化裝置，體積小、質量輕、系統簡單、燃料豐富、價格低廉、儲存方便主要缺點：1. 存在甲醇滲透問題2. 與氫燃料電池相比，其電流密度低、使用壽命短