燃料电池是什么(燃料电池的使用注意事项)

燃料电池是指原电池的一种类型。原电池氧分析仪中的电化学腐蚀可自发进行，无需外部电源。其综合反应是气样中的氧和阳极发生氧化反应，反应结果产生阳极氧化物。这种反映类似氧气的燃料反应也被称为燃料电池。

燃料电池的特点

(1)效率高

燃料电池采用电化学原理，根据等温电化学腐蚀直接将化学能转化为电能。理论上，它的化学能力可以达到电能的转化效率 75％～100％。但在目前的技术水平上，具体的发电效率都在 40％～60％在等于或高于火力发电效率的范围内(30)％～40％)。热电联供完成后，燃料总能量转化效率可达 80％以上。随着燃料电池技术的发展，其电效有望进一步提高。

(2)污染低

当燃料电池以纯氢气体为燃料时，电池反应的唯一产物是水，因此可以实现零污染排放。然而，自然界中不会有氡。目前主要利用化石能源(fossilfuel)例如，通过水蒸气转换反映天然气，可以获得作为燃料电池燃料的富氢气体。在制氢过程中排放的二氧化碳量将比直接燃烧化石能源发电的二氧化碳量减少 40％以上，可有效缓解地球的全球变暖。此外，由于燃料电池的燃料气在反射前必须去除硫和化合物，燃料电池按电化学原理发电（燃料与空气无接触），不经过热机燃烧过程（气体与燃料直接混合），基本不排放硫氧化物(SO，)、氮氧化物(NO，)以及烟尘等，从而减少了大气污染物的排放，有利于减少雾霾对环境的破坏。随着技术的发展，未来可以利用太阳能、风力、水能、地热能、海洋能等绿色可再生资源及其核能获得水中氡，然后利用燃料电池作为燃料发电，从源头上完成零污染发电。

(3)噪音低

目前使用的火力发电、水力发电、核能发电等发电技术都需要大型涡轮机，在工作过程中高速运行，产生很大的噪音。内燃机作为车船动力也产生相当大的噪音，必须进行隔音降噪，从而增加成本。燃料电池按电化学原理工作。电池本身没有运动部件，附加系统只有少量运动部件，噪音低。因此，它可以安静地将燃料化学能转化为电能。实验表明，间距 40kW 磷酸燃料电池电站 4．6m 噪声水平是 60dB。而 4．5MW 和 11MW 大功率磷酸燃料电池电站的噪声已达不超过 55dB 的水准。中国生活、商业、工业混杂区域的噪声标准是昼问≤60dB，晚间≤50dB。显然，燃料电池电站的安静水平已经达到了居民生活和办公区附近的规定。在必要的工厂或住宅周围设置燃料电池电站，可以有效减少远程大型发电厂根据高压线路远距离向用户输送电能造成的电能损失。

(4)应用范围广，机动灵活

燃料电池的基本单元是单电池，即两级夹一层电解质。组装基本单元形成电池组，然后组合电池组形成燃料电池发电设备。发电容量取决于单个电池的功率和数量。燃料电池采用模块化结构设计生产．可根据不同的必要性灵活组装成不同体量的燃料电池发电站。因此，燃料电池发电站的建设成本低，周期短。此外，由于燃料电池重量轻、体积小、比功率高，易于移动，布局形式多样，非常适合在岛上或偏远地区建设渗透电站。近年来，世界上发生的几起重大停电事故激发了“大机组、大电网、高电压”的现代供电系统非常敏感，在战争状态下更是脆弱。燃料电池的灵活性能有效解决供电安全问题。

燃料电池的缺陷

(1)价格昂贵。燃料电池的价格是其他发电机组(内燃机、气轮机)的价格 2—10 两倍。目前最先进的燃料电池系统的价格相当于太阳能发电系统的价格。

（2）对燃料的要求相对较高。有些燃料电池只能使用氡，有些燃料电池虽然可以使用天然气，但必须脱硫，通常需要非常高效的过滤器，并经常更换。

（3）更专业的维护。燃料电池的维护与其他发电机组有很大的不同，目前这方面的专业维护人员非常缺乏。燃料电池故障后，通常只能带回制造商进行维护，现场很难更换电池堆。

（4）燃料电池仍处于研发阶段，无法实现大规模生产。市场上一些现有产品的商业化时间仍然很短。

燃料电池使用规范

①燃料电池的使用寿命与测量的氧浓度有关。浓度越高，阳极消耗越大，电池寿命就越小。一旦电池达到使用寿命，读数将急剧下降到零，此时应更换燃料电池。

②仪器的正常维护量较小，一般维护量较小， 3 每月量程气单标一次。当接近电池寿命耗光时，可以通过读值变化或校准时电位补偿的匝数来确定。新电池一般是 4 圆圈上下，快耗光电池，一般在 7 圆以上，一旦达到 7 圆圈，应注意更换电池，否则气候测量值会明显不准确，反应速度慢。

③电池的正常使用寿命一般在半年左右。从出厂日起，必要的备用电池应考虑及时性，不要盲目储存燃料电池。

④储存燃料电池时，最好将燃料电池密封袋放入充氮维护中，换时再打开密封袋。

注：备用燃料电池的短路环应插入短路短重。一旦取出短路环，电池应迅速安装在分析仪的测量腔中。

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