Что такое батареи топливных элементов?

Что такое стеки топливных элементов?

Стеки топливных элементов - это энергогенерирующие блоки транспортного средства на топливных элементах.

Также известное как стек топливных элементов, транспортное средство на топливных элементах называется FCV (транспортное средство на топливных элементах). Энергия в основном излучается с использованием электричества, вырабатываемого при реакции водорода и кислорода для замены воды.

В результате не образуются токсичные отработанные газы, что делает его одной из технологий декарбонизации, которая привлекает внимание в последние годы.

Применение стеков топливных элементов

Топливные элементы используются для питания транспортных средств на топливных элементах. Электрохимическая реакция с водородом и кислородом в воздухе позволяет получить электрический выход для питания транспортного средства.

Транспортные средства на основе топливных элементов пользуются все большим спросом из-за их высокой выходной мощности и компактных размеров. Они также привлекают внимание как технология декарбонизации для достижения углеродной нейтральности.

Это ключевая технология для транспортных средств на топливных элементах, характеризующаяся высокой эффективностью преобразования энергии, сниженными вредными выбросами в окружающую среду, низким уровнем шума и быстрой реакцией на нагрузку.

Принцип работы топливных элементов

Транспортные средства на топливных элементах обычно вырабатывают электроэнергию с помощью топливного элемента с полимерным электролитом (PEFC). Топливные элементы играют роль генератора энергии.

В настоящее время водород и кислород используются в качестве топливных элементов во многих транспортных средствах на топливных элементах. Водород подается на топливный электрод, а кислород - на воздушный электрод. В электролите, зажатом между двумя слоями топливного и воздушного полюсов, ионы водорода, образующиеся на топливном электроде, движутся к воздушному электроду.

Принцип заключается в том, что электроны, отделенные на топливном электроде, затем перемещаются по электронной схеме, генерируя электрический ток. Этот принцип обычно используется для топливных элементов для транспортных средств, и его преимущества включают работу при низких температурах и высокую эффективность генерации электроэнергии, даже в небольших размерах.

Включая водород и кислород из атмосферы в батареи топливных элементов, установленные в транспортном средстве, вырабатывается электричество, а электрическая энергия используется для приведения в действие аккумулятора и двигателя, тем самым питая транспортное средство.

Структура батарей топливных элементов

Бачки топливных элементов изготавливаются путем укладки плоских ячеек в стековую структуру и последовательного соединения нескольких ячеек для получения выходной мощности, необходимой для транспортного средства. Внутренняя часть ячейки состоит из трех слоев (топливный электрод, электролит и воздушный электрод), и хотя одна ячейка может вырабатывать электричество сама по себе, несколько ячеек укладываются в стековую структуру для получения напряжения, необходимого для транспортного средства на топливных элементах.

Поскольку при выработке электроэнергии выделяется тепло, стек охлаждается, чтобы подавить повышение температуры во время использования.

Характеристики стеков топливных элементов

Стеки топливных элементов имеют несколько отличий от обычных транспортных средств. Они способны обеспечить комфортную езду и потреблять меньше электроэнергии, поскольку обладают характеристиками, уникальными для стеков топливных элементов.

Помимо этого, одной из особенностей является то, что они могут безопасно работать в течение длительного времени с одной заправкой, и для реализации этих особенностей было сделано много инноваций.

1. Аккумулятор

Электричество, вырабатываемое батареями топливных элементов, либо подается непосредственно в двигатель, либо хранится в аккумуляторах, которые представляют собой никель-металлгидридные или литий-ионные аккумуляторы, аналогичные электромобилям и гибридным автомобилям, которые представляют собой транспортные средства, работающие не на бензине.

Уникальной особенностью двух типов батарей является то, что они могут подавать питание непосредственно на двигатель, что позволяет использовать даже меньшую емкость батареи, чем в электромобиле.

2. Охлаждающая вода

Для батарей топливных элементов требуется специальная охлаждающая вода. Основным компонентом является раствор этиленгликоля с превосходной охлаждающей способностью и антифризом, а также имеет низкую проводимость для предотвращения поражения электрическим током.

Эта функция снижает риск возгорания или поражения электрическим током в случае аварии и поэтому широко используется различными производителями. Кроме того, используемая охлаждающая жидкость разделяется в зависимости от марки и модели автомобиля для обеспечения оптимальной работы.

3. Экологичность

Поскольку во время движения сбрасывается только вода, это помогает сократить выбросы CO2. Поскольку для выработки электроэнергии не используется сжигание, не происходит и образования оксидов азота.

Для батарей топливных элементов не требуется бензин, который используется во многих автомобилях, и они помогают решить проблему выбросов выхлопных газов. Кроме того, высокая эффективность выработки электроэнергии обеспечивает более длительную работу при более коротком времени подзарядки.