关于柔性燃料电池的制氢供氢系统研究与分析

王 露

 （华东电力设计院，上海   200063）

摘  要：本文通过提出一种柔性新型制氢供氢燃料的电池系统方案研究，主要利用铝基材料水解制氢的方式实现柔性燃料电池的制氢和供氢。本文的研究内容包括铝基水解在不同温度条件下的制氢性能测试、不同条件下制氢性能的量化分析以及在柔性质子交换膜铝基水解制氢供氢燃料电池整体系统的性能仿真测试等。通过验证实验，本文验证了该新型柔性燃料电池具有柔性便捷、能源转化率较高、环保无污染等优点，可以为柔性燃料电池的健康良性发展提供助力。

关键词：柔性、制氢供氢、燃料电池、铝基材料

0 引言

近年来，随着技术的高速发展，对能源供应系统的要求也不断增加，如便捷性、环保性、能量密度和功率密度等方面的要求。人们对这些新需求的期望越来越高，传统的微型能源系统技术已经不能满足这些期望。因此，燃料电池作为一种新兴的能源转换技术，正在受到越来越多的关注。该燃料电池主要利用化学反应将反应中生成的化学能转换成电能，为电子设备产品提供持续的电能供应。通常情况下，燃料电池所使用的原材料包括甲醇、乙醇、氢气、氧气等相关氧化物质。

在目前阶段，尽管燃料电池系统的研究和开发正在不断深入，技术水平也不断提升，但燃料氢气供应技术仍然成为该系统的瓶颈。目前，燃料电池一般采用液态氢或高压氢等形式进行供给，但由于这些氢气来源于化石燃料加工过程中的获取，其中常常混入其他气体，难以满足燃料电池所需的高纯度氢气。此外，大规模存储高纯度氢气也面临着巨大的安全隐患。与此相比，金属铝可以在水解的化学反应过程中制取出高纯度氢气，很好地解决了氢气纯度问题，该化学反应的公式如（1）所示：

（王露）关于柔性燃料电池的制氢供氢系统研究与分析.pdf