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中國的燃料電池技術
近幾年我國燃料電池的研究開發(fā)取得了長足的進展,特別在質子交換膜燃料電池方面,達到或接近了世界水平;在熔融碳酸鹽燃料電池、固體氧化物燃料電池技術等方面也取得一些進展。但在總體上,我國燃料電池仍處于科研階段,與國外相比,水平較低。我國應集中研究力量,加大投入,大力推動燃料電池發(fā)電技術的研究開發(fā)和應用工作。
燃料電池是一種不經(jīng)過燃燒而以電化學反應方式將燃料的化學能直接變?yōu)殡娔艿陌l(fā)電裝置,可以用天然氣、石油液化氣、煤氣等作為燃料。也是煤炭潔凈轉化技術之一。按電解質種類可分為堿性燃料電池(AFC)、磷酸型燃料電池(PAFC)、熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)、固體氧化物燃料電池(SOFC)、質子交換膜燃料電池(PEMFC)、再生氫氧燃料電池(RFC)、 直接醇類燃料電池(DMFC),還有如新型儲能電池、固體聚合物型電池等。
1,中國燃料電池技術的進展
“燃料電池技術”是我國“九五”期間的重大發(fā)展項目,目標是,利用我國的資源優(yōu)勢,從高起點做起,加強**;在“九五”期間,使我國燃料電池的技術發(fā)展接近國際水平。內(nèi)容包括“質子交換膜燃料電池技術”、“熔融碳酸鹽燃料電池技術”及“固體氧化物燃料電池技術”三大項目[2], 其中,用于電動汽車的“5kW質子交換膜燃料電池”列為開發(fā)的重點。此項任務由中國科學院及部門所屬若干研究所承擔。所定目標業(yè)已全部實現(xiàn)。
2,國外燃料電池技術發(fā)展迅猛
燃料電池是新世紀*有前途的清潔能源,是替代傳統(tǒng)能源的*佳選擇。因此,燃料電池技術的研究開發(fā)受到許多國家的政府和跨國大公司的極大重視。美國將燃料電池技術列為涉及國家**的技術之一,《時代》周刊將燃料電池電動汽車列為21世紀10大高技術之首;日本政府認為燃料電池技術是21世紀能源環(huán)境領域的核心;加拿大計劃將燃料電池發(fā)展成國家的支柱產(chǎn)業(yè)。近十年來,國外政府和企業(yè)在燃料電池方面的投資額超過100億美元。歐、美發(fā)達國家和日本等國政府和企業(yè)界都將大型燃料電池的開發(fā)作為重點研究項目,并且已取得了許多重要成果,PEMFC技術已發(fā)展到實用階段,使得燃料電池即將取代傳統(tǒng)發(fā)電機及內(nèi)燃機而廣泛用于國防、航天、汽車、醫(yī)院、工廠、居民區(qū)等方面;各等級的燃料電池發(fā)電廠相繼在一些發(fā)達國家建成。
3,我國開發(fā)燃料電池技術相對乏力
我國研究燃料電池有過起落。在20世紀60年代曾開展過多種燃料電池的實驗室研究,70年代投入大量人力物力開展用于空間技術的燃料電池研究,其后研究工作長期停頓。*近幾年,我國才開始重新重視燃料電池技術的研究開發(fā),并取得很大進展。特別在PEMFC方面,達到或接近了世界水平。但是,在總體上,我國燃料電池的研究開發(fā)剛剛起步,仍處于科研階段,與國外相比,我國的燃料電池研究水平還較低,我國對燃料電池的組織開發(fā)力度還遠遠不夠。作為世界上*大的煤炭生產(chǎn)國和消費國,開發(fā)以煤作為一次能源的高溫型MCFC和SOFC具有特別重要的意義。但是我國在MCFC、SOFC研究方面與國外的差距很大,要實現(xiàn)實用化、商業(yè)化應用還有很長的路要走。迄今為止,我國還沒有燃料電池發(fā)電站的應用實例。這和我國這樣一個大國的地位很不相稱。
4,大力發(fā)展燃料電池技術勢在必行
從世界燃料電池迅猛發(fā)展的勢頭看,本世紀頭十年將是燃料電池發(fā)電技術商品化、產(chǎn)業(yè)化的重要階段,其技術實用性、生產(chǎn)成本等都將取得重大突破。預計燃料電池系統(tǒng)將在潔凈煤燃料電池電站、電動汽車、移動電源、不間斷電源、潛艇及空間電源等方面有著廣泛的應用前景,潛在市場十分巨大。可以預料,分散電源供電系統(tǒng)——燃料電池發(fā)電廠必將在21世紀內(nèi)取代以“大機組、大電網(wǎng)、高電壓”為主要特征的現(xiàn)代電力系統(tǒng),成為電力行業(yè)的主力軍。而燃料電池的普遍推廣應用,必將在能源及相關領域引發(fā)一場深刻的**,促進新興產(chǎn)業(yè)的形成,帶動國民經(jīng)濟高速發(fā)展。能源領域的這場**是我國政府、企業(yè)、科研院所、高等院校不得不正視的課題,我們對此必須有充分認識并給予足夠的重視。我們應該準確把握這場**所帶給我們的機遇,毫不遲疑地投入足夠的人力、物力、財力,推動燃料電池發(fā)電技術的研究開發(fā)和應用工作,使之早日實用化產(chǎn)業(yè)化,為我國的國家能源**和國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展服務。
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