燃料电池安全性评价研究开题报告

 2020-02-10 10:02
1.目的及意义(含国内外的研究现状分析)

1.1目的及意义:

燃料电池是将燃料的化学能直接转换成电能的装置。燃料电池由于具有效率高,无污染,重量轻等优点,可作为便携式电子产品的小型电池,也可应用于小型集中供电或分散式供电系统,被称为21世纪的环保绿色能源,极具发展潜力和应用前景,与传统产能形式相比,由于其能量转换不经过燃烧过程,故不受卡诺循环的限制,能量转化效率高达 45% -60%;另外,燃料电池可以实现零污染排放,无振动噪声产生。目前受到世界各国的重视。【1】【2】

1.2国内外研究现状分析:

国外燃料电池研究主要分为四个集团, 即美国、日本、西欧和加拿大, 它们之间既彼此竞争, 又相互合作, 1990 年, 8 个国际能源局(IEA )成员国签署了一项联合开发FC 技术的合作协议 . 到 95 年底合同期满, 又有多个国家加入这一组织 . 目前该组织已扩大到 15 个国家, 分别为澳大 利亚、加拿大、丹麦、德国、意大利、日本、荷兰、新西兰、挪威、西班牙、瑞典、瑞士、英国和美国 。 新的合作协议从 96 年开始, 为期三年。【3】目前,欧洲、加拿大、美国在燃料电池发电方面正以 迅猛的势头快速进入工业化规模示范时期,燃料电池将 成为 21 世纪第四代新型发电方式。世界发达国家如此 大力地发展燃料电池产业,这说明其是能源产业、电力产业无可规避的模块,应引起我国的重视。2017年5月,一 种新的合金(铱和钴的固态溶体)在俄罗斯科学家的共同 努力下被研制出来,这是一项重大的发现,因为这种新型 合金可以代替原来燃料电池中的贵重金属铂作为催化剂。 燃料电池的能源利用率极高,只要给其不断地添加 燃料和氧化剂,其就可以重复使用。之前的PEMFC多使用铂作为催化剂,在反应过程中,铂会不断被消耗,而铂 作为贵金属几乎占了燃料电池成本的70%左右。 铱比铂便宜一半左右,更重要的是,使用铱作为催化剂,电池的寿命更长。【4】

1958年,中国开始进行燃料电池的探索。由于航天飞行 在20世纪70年代异常火热,中国燃料电池的探索借此机会也 出现了第一次发展高潮。到1995年左右“,九五”科学攻关时期,中科院联合科技部将燃料电池技术列入攻关项目。借此东风,燃料电池迅速发展。我国这方面的专家对燃料电池的基础技术进行了改进,并且在单项技术上取得了较大突破。 但是,我国对燃料电池的投资较少,其发展受到制约,与加拿 大、日本、欧洲等发达国家和地区相比仍存在较大差距。2016 年11月,全球环境基金(GEF)“促进中国燃料电池汽车商业 化发展”项目交流会正式召开。科技部联合财政部、北京市、 上海市,与GEF和UNDP共同成功实施了两期“中国燃料电 池公共汽车商业化示范项目”,示范效果显著,目前正在开展 第三期“促进中国燃料电池汽车商业化发展”项目。

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