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燃料电池はここまで进化した
二酸化炭素や有害な排気ガスを出さないクリーンなエネルギーとして、燃料电池が注目を集めている。世界各国のさまざまなメーカーがその研究开発にしのぎを削るなか、日本の燃料电池开発はどこまで进んでいるのだろうか?
燃料电池とは、図のように水素と酸素を电気化学的に反応させて、直接、电気を取り出す発电装置のことである。天然ガスからバイオガスにいたるまで、水素を取り出せるものなら何でも利用できる上、燃料を燃やさないので有害な排気ガスがほとんどない。しかも、エネルギー効率が、理论的には60%、化学反応の结果として発生する热まで利用すると80%以上と、他の発电システムに比べて高いことが大きな特长だ。1960年代に宇宙船の电力源としてまず実用化されたが、その后、石油危机を契机に、火力発电に代わる発电システムとして、世界各国で开発が进められてきた。
日本でも1981年から国家プロジェクトが始まり、2度の10年计画の中で、燃料电池の开発は进められた。その成果が、「リン酸形(PAFC=Phosphoric Acid Fuel Cell)」の実用化である。数年前の最盛期には50~200kW级のPAFCが全国で200基程度、今でも数十基が工场や公共施设などで稼働し、合计すると1万kWほどの电力を生み出している。ただし、発电コストは1kWあたり40万円から50万円と、まだガスタービン発电の倍もかかり、决して広く普及しているというわけではない。
プロジェクトで开発対象とした各种の燃料电池のうち、この10年で最も急速に开発が进んだのは、「固体高分子形(PEMFC=Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell)」と呼ばれるタイプである。室温で稼働し、出力も大きいので、家庭用电力源や自动车用动力としての期待が高まったためだ。2002年末には、トヨタとホンダが、PEMFCで発电した电気により駆动する电気自动车、すなわち「燃料电池车」を完成。内阁府、経済产业省などに计7台を纳品した。ホンダは他にアメリカのロサンゼルス市にも3台纳品している。
ホンダの燃料电池车FCXの场合、PEMFCの出力は78kW。350気圧の高圧タンクに纯水素を156リットル搭载し、355㎞の航続距离と时速150㎞の最高速度を実现した。発进や加速时には、バッテリーに代えて搭载した高効率・高出力のキャパシタから电力を补うため、テストドライバーも惊いたほどの加速性能を持つ。まだ1台1亿円を超す価格や、水素ステーションなどの设备をどう整えるかという课题はあるが、燃料电池车が、航続距离と加速性能に难がある电気自动车に代わり、次世代自动车の笔头に跃り出た感が强い。
PEMFCからは、纯水素の代わりにメタノールを燃料にし、装置内で水素を取り出して使う「直接メタノール形(DMFC=Direct Methanol Fuel Cell)」という方式も派生している。DMFCは水素燃料のPEMFCより危険が少なく、装置も小型化できるため、现在は大手家电メーカーが、主にノート型パソコンや携帯电话の电源として开発を进めている。
2003年、东芝が発表した手のひら大・外付けタイプの携帯电话用DMFCは、カートリッジ内の25㏄のメタノールで、通常の携帯用内蔵リチウム电池6个分の电力を供给することができる。ノート型パソコン用は2004年、携帯电话用も遅くとも2005年には市贩されそうだ。
発电しても水だけ、あるいは水とわずかな二酸化炭素しか排出されないクリーンな电力源、燃料电池。かつて梦想されたように、家全体の电力源として普及するのはまだまだ先の话になるが、まずは携帯机器电源や自动车用という形で暮らしの中に入ってくることになる。

燃料电池已进化到这种程度

作为无二氧化碳和有害气体排出的干净能源,燃料电池倍受注目。世界各国的各种厂家围绕这个研究开发问题进行激烈争论的同时,日本的燃料电池开发已进行到什么程度了呢?

所谓的燃料电池,就是如图所示让氢和氧发生电气化学反应,直接将电气取出的发电装置。从天然气到生物气,只要能取出氢,什么也可以利用,由于不能燃烧燃料所以几乎没有有害的排放气体。而且,一大优点是,能源效率理论上是60%,作为化学反应的结果,发生的热气利用80%以上,都高于其他系统。20世纪60年代时作为宇宙船的电力能源被实用化,从那以后,以石油危机为契机,作为代替火力发电的系统,在世界各国被广泛开发研究。

日本也于1981年开始作为国家项目、在两次的十年计划中进行燃料电池的开发。成果是PAFC=Phosphoric Acid Fuel Cell的实用化。数年前最盛时期是50~200kW级的PAFC在全国200基左右,如今也有数十基使用于工厂和公共设施等,合计产出1万kW左右的电力。但是发电成本是每1kW需要40万円~50万円,而且需要增加燃气轮机发电,肯定没法大范围普及。

在作为项目开发对象的各种染料电池中,这十年来开发速度最快的是一种叫做固体高分子形(PEMFC=Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell)的型号。由于能在室温内运转且出力很大,所以作为家用电力能源和汽车用动力,期待很高。2002年年底,丰田和本田公司用PEMFC发电的电气驱动电气汽车,即完成燃料电池车。总计交付7辆给内阁府河经济产业省等。本田公司另外交付3辆到美国洛杉矶市。

本田的燃料电池车FCX,PEMFC的输出功率是78kW。350气压的高压箱里装载156升的纯氢气,实现了355km的航续距离和150km的最高时速。汽车发动和加速时,代替蓄电池装载的高效率高输出功率的容量中补充电力,拥有试验车手也震惊的加速性能。然而1辆车超出1亿日元的价格和氢电站等设备如何准备等课题存在,因此强烈的感觉到,燃料电池车将代替航续距离和加速性能有难度的电气汽车,跃居在下一代汽车的首位。

PEMFC中派生出直接甲醇形(DMFC=Direct Methanol Fuel Cell),用甲醇代替纯氢气作为燃料,在装置内取出氢。DMFC比氢燃料的PEMFC危险小,而且因为装置也可以小型化,现在大型家电厂商主要是进行笔记本电脑和手机电源开发。

2003年东芝发表的手掌大的外带型的手提电话用DMFC能够用箱内25㏄的甲醇,供给通常手提用内藏锂电池6个分的电力。据说笔记本电脑用于2004年,手机最迟于2005年推出市场。

燃料电池是即使是发电,仅仅是水或是水和少量的二氧化碳都不会排出的清洁电力能源。如过去梦想的一样,作为家用电力能源普及,还是很远的事情。首先是以手提机器电源和汽车用的形式融入到生活当中。

总算是翻完了,虽然不是很完美,但也还好,希望对你有帮助。
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第1个回答  2009-05-18
燃料电池进说,现在是
不是作为清洁能源和排放的有害的二氧化碳,燃料电池的注意。在这项研究开発平方米在一个不同的世界各地的制造商,日本开発电池燃料进我会去吗?
电池和燃料,通过化学反应,电気氢气和氧气所示,直接,是删除该设备由电気电。从天然气,沼气,可以检索任何可用氢,没有有害气体的燃料,因为不被烧毁。此外,能源效率, 60 %论的管理,并使用结果热的化学反应,出现百分之八十以上,特别是在大型系统高于其他电
它长。 1960年是第一个实际利用空间作为源电力年龄,王后,一个危机石油合同台,以替代该系统由电电火灾,已被第一次进开発世界。
国家项目开始于1981年从日本,在10年内两次计画,开発燃料首次进电池。结果形成“磷含量(聚合氯化铝铁=磷酸燃料电池) ”是一个实际应用。几年前,在高度50 〜 200kW级聚合氯化铝铁在全国约200组,如在公共施设场工程集团的数目仍是10 ,如果计电力创造了约10,000千瓦
他们。但是,每1千瓦电的成本从四千点零万日元五千点零零零万日元,采取从电燃气轮机的两倍,但还没有广泛传播和决。
燃料电池种为每个项目的开発,进我已经10开発最快的一年, “聚合物电解质(质子交换膜燃料电池=聚合物电解质膜燃料电池) ”中的类型要求有。在室温下操作,因此,高输出,因为期望值太高的动车动力电力来源,自我和家庭。在2002年年底,丰田和本田,质子交换膜燃料电池动车电気自我动电从弹射由电気,或“燃料电
车池“完成。阁府在计和经济部说,纳品产业单位。美国本田在美国洛杉矶和其他三个纳品。
本田的FCX燃料电池车的场合,质子交换膜燃料电池输出78kW 。 350纯氢气罐和高压大气搭载156升, 355公里, 150公里巡航时速距离,最高时速实际现。时进,加快发展是补ü电力由一个高效率,高输出电容器搭载取代电池,如加速性能的测试车手惊
带有。然而,价格或多个亿円,设备课题是否和如何使氢气站,但燃料车电池,动车自己的名义,有电気距离难巡航和加速性能,下一代自我动强跃康复我来的意义笔头车。
质子交换膜燃料电池的,而不是甲醇燃料纯,使用设备,以消除氢的形式“直接甲醇(直接甲醇燃料电池=直接甲醇燃料电池) ”的方法,导出。直接甲醇燃料电池质子交换膜燃料电池的燃料是其危险性不亚于,甚至更小的设备,现在电主页是一个重要的制造商,作为第一个电源进开発一个笔记本电脑和移动电话。
2003年,移动电话的外部东芝大型棕榈油的直接甲醇燃料电池,甲醇在墨盒25 ㏄ ,内置锂电池移动6通常可以提供给电力的个分。 2004年的笔记本电脑,至少在电话和移动电话在2005年,可贩。
电只能从水,一个干净的源电力不仅排放二氧化碳和水,或一小,燃料电池。梦想作为曾经流行的一个来源,整个房子是电力话是在路上,它会的形式,生活的动车自己的桌面或移动设备首次电源
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