資源描述:
《aip潛艇燃料電池供氫新技術硼氫化鈉水解制氫》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、萬方數(shù)據(jù)第28卷第2期2006年4月艦船科學技術SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYV01.28,No.2Apr.,2006文章編號:1672—7649(2006)02—0045—04AIP潛艇燃料電池供氫新技術——硼氫化鈉水解制氫王新喜(中國船舶重工集團公司第七一八研究所,河北邯鄲056027)摘·要:氫源是目前移動式燃料電池技術研究和應用的瓶頸之一。本文介紹了AIP潛艇動力對燃料電池供氫技術的特殊要求和世界各國艇用氫源的研究進展,闡述了硼氫化鈉水解制氫技術的工作原理和在潛艇環(huán)境下應用該供氫技
2、術的優(yōu)點,并在深入調(diào)研該技術的研究進展基礎上,提出了將該制氫技術應用于我國AIP潛艇的設想。關鍵詞:燃料電池;AIP潛艇;供氫技術;硼氫化鈉中圖分類號:U664.1;TQll6.2+1文獻標識碼:AnovelmethodofhydrogensupplyforAlPsubmarinefuelceU——hydrogenproductionfromhydrolysisofsodiumborohydride,、WANGXin—xi(The718ResearchInstituteofCSIC,Handan056027
3、,China)Abstract:Hydrogensupplyforportablefuelcellisoneofthedifficultprobleminitsresearchandapplication,itbeintroducedthatspecificrequirementsofAIPsubmarinepowerforhydrogenproductionoffuelcellandglobalresearchprogressonthisareaatpresentinpaper,andexpatiated
4、theprincipleofworkabouthydrogenproductionfromhydrolysisofsodiumborohydridesolutionanditsmeritsbeappliedtothesubmarineenvironment.a(chǎn)ndshowed、th苫feasibilitythatappliedthismethodtoourAIPsubmarine.Keywords:fuelcell;AIPsubmarine;themethodofhydrogenproduction;sod
5、iumborohydride1燃料電池發(fā)展概況燃料電池是一種新型的電化學能量轉(zhuǎn)化裝置,它不需要充電,而是將氫、氧燃料直接送人電池系統(tǒng)就能源源不斷地將燃料的化學能直接轉(zhuǎn)變成電能。燃料電池作為一種新型的發(fā)電裝置,不受卡諾循環(huán)的限制,其能量轉(zhuǎn)化效率理論上可達90%。氫燃料電池反應的惟一副產(chǎn)物是水,能有效地避免環(huán)境污染。此外,燃料電池還具有高效率、可靠性高等優(yōu)點,是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ男滦湍茉囱b置。目前,世界上主要燃料電池按所用電解質(zhì)的不同分為堿性燃料電池(AFC)、磷酸燃料電池(PAFC)、熔融碳酸鹽燃料電池(MC
6、FC)、固體氧化物燃料電池(SOFC)和質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)5大類。其結(jié)構、性能及應用方向見表1¨。。收稿日期:2006—03—20燃料電池的應用主要分為固定式燃料電池和移動式燃料電池兩大類¨。。PAFC,MCFC和SOFC因工作溫度高,啟動時間長,作為固定式燃料電池,適用于潔凈電站。移動式燃料電池要求電池具有小巧、輕便、模塊化、啟動時間短、能夠高度整合和集成化等特點。堿性氫氧燃料電池(AFC,工作溫度:50—200oC)和質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC,工作溫度:室溫一100oC)因具有以上特
7、點,在移動式燃料電池中得到了應用。AFC因?qū)O:和N:十分敏感,故不適用于地面,目前·主要用作短期飛船和航天飛機的電源。繼AFC,PAFC,MCFC,SOFC之后,PEMFC是正在迅猛發(fā)展的溫度最低、比能量最高、啟動最快、壽命最長、應用最廣的第五代燃料電池。在電動汽車研究方面,PEMFC汽車已被公認為取代傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車的最佳選擇,美國已將發(fā)展PEMFC汽車作為減少能源消耗和控制環(huán)境萬方數(shù)據(jù)·46·艦船科學技術第28卷表1目前世界上主要燃料電池特性電池類型PAFCMCFCSOFCAFCPEMPC陽極PL/C
8、Ni/AlNi/ZrO.P∥NiPt/C陰極P∥CLi/NiOSr/LaMnO,Pt/AgP∥CH3P04K3/Li2C03Dow(固)、電解質(zhì)YSZ(固)KOH(液)(液)Nafion(固)連接材料有無腐蝕性強弱強無N2相容性相容不相容相容工作溫度/℃約200約600約1000約100<100比功率/120—18030,4015—2935一105340~3000W·kg“啟動時間幾min>10min>10min