国产在线国偷精品免费看-国产精品成人网站-亚洲av永久无码精品无码流畅-成全高清免费观看方法

燃料電池的效率、功率與溫度有什么關(guān)系?

2021-01-02 06:56  來源: 云雄能源  瀏覽:  

100℃,但是豐田又在搞120℃?針對這個問題,本文從以下四個方面對燃料電池效率、功率與溫度之間的關(guān)系進行了分析。

PART 01
燃料電池開路電壓OCV隨溫度升高而降低,那么效率隨溫度升高而降低?這個效率是什么效率?
費曼在《物理學(xué)講義》中寫道“我們應(yīng)該認(rèn)識到在今天的物理學(xué)中,我們還不理解什么是能量---這一點非常重要”。
能量是什么?熱力學(xué)第一定律告訴我們,能量既不能制造也不能湮滅,他跑來跑去,他就在那里。在他跑來跑去的過程中,我們總結(jié)出兩個好用的概念來描述能量,那就是“熱量”和“功”。
進一步的,我們認(rèn)為“功”是一種高等級的能量,他能隨意的轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌魏文芰浚?ldquo;熱量”則是最低等級的能量,其他能量轉(zhuǎn)化為熱量很容易。這就是熱力學(xué)第二定律,熵增定律。
焓,熱力學(xué)中表征物質(zhì)系統(tǒng)能量的一個重要狀態(tài)參量。吉布斯自由能,可以自由轉(zhuǎn)化的那部分能量。
在室溫常壓下,氫-氧燃料電池△G=-237.3kJ/mol; △H=-286kJ/mol;H=G+TS (熱力學(xué)第二定律:熵S)
單堆開路電壓公式:E=△G/nF=1.25V (E為開路電壓,n為電子數(shù)、F為法拉第常數(shù))。
可逆高熱值效率:e=△G/△H=83%
從這個角度,溫度越高,開路電壓越低。(對熱量來說,溫度越高,熱量品級越高。更高溫度的反應(yīng)生成水,代表了排出更高品級的熱量)溫度越高,可逆熱效率越低。(談到效率,必然有能量損耗,此處的能量損失指的是熵)
PART 02
燃料電池在工作時,溫度越高,反應(yīng)越快越容易,效率越高?這個效率是什么效率?
燃料電池工作時存在著損耗,有三種:活化損失、歐姆損失和濃差損失,也可以被稱為活化極化(過電壓)、歐姆極化(過電壓)和濃差極化(過電壓)。
活化極化是指在電化學(xué)反應(yīng)中維持反應(yīng)正常進行,驅(qū)動電子/質(zhì)子定向運動而消耗的能量,必須克服此能量壁壘。提高溫度有助于降低此壁壘。
歐姆極化則相當(dāng)于燃料電池的內(nèi)阻,同樣與電流成正相關(guān)。主要取決于電解質(zhì)材料離子電導(dǎo)率。和溫度關(guān)系不大。
濃差極化主要發(fā)生在大電流工作狀態(tài)下,此狀態(tài)下,電化學(xué)反應(yīng)速度極快,電極處反應(yīng)物迅速消耗,氫氣氧氣得不到及時補充,壓力下降,即反應(yīng)物出現(xiàn)濃度差,因此被稱為濃差損失。
這三種損失均可以通過電壓降的形式表示,實際燃料電池的工作電壓為:燃料電池的三種損失都與電流密度(電流÷反應(yīng)面積)相關(guān),在低電流密度階段活化極化是主要影響因素,中電流密度時,歐姆極化占主流,此時燃料電池的i-V曲線基本成一直線,而高電流密度時,主要的影響因素又變成了濃差極化。可以看到,低電流密度和高電流密度時,輸出電壓變化較大,且不線性,因此正常使用時,應(yīng)盡量使用中間線性段。
而此時的燃料電池電壓為多少呢?0.6-0.8V左右。
此時燃料電池工作效率:e=0.6V/1.25V=48% (默認(rèn)電流密度不變)
可以看出燃料電池效率和工作溫度,溫度越高,效率越高,主要影響因素是活化電壓影響。
PART 03

燃料電池溫度高時,功率越大嗎?功率密度越大嗎?
由上2可知,在高溫時,工作電壓會稍高一些。在電流不變情況下,溫度越高,功率越高。
同時,功率:P=I*V,下圖可見,功率隨電流密度增加先升高,存在一個頂點,然后降低。而燃料電池的電流和消耗燃料的量程正比,每摩爾燃料提供n摩爾電子。除了三個極化損失,功率主要與燃料反應(yīng)速率有關(guān)。
功率密度是指燃料電池能輸出最大的功率除以整個燃料電池系統(tǒng)的重量或體積(或面積),單位是瓦/公斤或瓦/升。功率密度主要與雙極板體積及重量有關(guān)。
PART 04

燃料電池溫度低時,為什么最大功率被限制?
在溫度較低時, 活化電壓較高,導(dǎo)致輸出電壓較低,相同電流下,功率降低。
在溫度較低時,排氣帶出的水變少,會造成水淹現(xiàn)象。通過降低功率,降低生成水,可避免這一現(xiàn)象。
在低溫時,不能直接加大負載,是因為燃料電池反應(yīng)速率慢,能夠發(fā)出的電少,突然強制增加負載,燃料電池在無法滿足負載的情況下會依次發(fā)生水電解、碳腐蝕等副反應(yīng)。
免責(zé)聲明:本網(wǎng)轉(zhuǎn)載自合作媒體、機構(gòu)或其他網(wǎng)站的信息,登載此文出于傳遞更多信息之目的,并不意味著贊同其觀點或證實其內(nèi)容的真實性。本網(wǎng)所有信息僅供參考,不做交易和服務(wù)的根據(jù)。本網(wǎng)內(nèi)容如有侵權(quán)或其它問題請及時告之,本網(wǎng)將及時修改或刪除。凡以任何方式登錄本網(wǎng)站或直接、間接使用本網(wǎng)站資料者,視為自愿接受本網(wǎng)站聲明的約束。
相關(guān)推薦
國產(chǎn)豐田柯斯達氫燃料電池車申報 采用比亞迪電池

國產(chǎn)豐田柯斯達氫燃料電池車申報 采用比亞迪電池

眾所周知,豐田擁有兩大“王牌”新能源技術(shù)——油電混合動力技術(shù)和氫燃料電池技術(shù)。近日,有媒體從工信部網(wǎng)站獲取了一款四川一汽豐田汽車有限公司申報的柯斯達(COASTER)牌全新氫燃料電池客車新車信息。
通用汽車的Ultium電池和燃料電池技術(shù)將為火車提供動力

通用汽車的Ultium電池和燃料電池技術(shù)將為火車提供動力

據(jù)報道,在未來幾年,通用汽車先進的Ultium電池技術(shù)將為一系列電動汽車提供動力,從高端卡車和豪華SUV到適合家庭使用的跨界車、旗艦級豪華轎車,甚至是機車。本周二,通用汽車公司和鐵路領(lǐng)域的知名企業(yè) Wabtec公司宣布了合作關(guān)系。這兩家公司簽署了一份不具約束力的諒解備忘錄,目的是開發(fā)Ultium技術(shù)以及汽車制造商的Hydrotec氫燃料電池并將其商業(yè)化,用于機車。
2025年氫燃料電池產(chǎn)業(yè)會迎來發(fā)展機遇

2025年氫燃料電池產(chǎn)業(yè)會迎來發(fā)展機遇

“早些年,我主持的一場燃料電池交流會參會者只有三五個人,如今則是高朋滿座。”同濟大學(xué)國家智能型新能源汽車協(xié)同創(chuàng)新中心主任余卓平參加近日舉辦的第六屆國際氫能與燃料電池汽車大會時感嘆。
本田計劃在今年停止生產(chǎn)氫燃料電池汽車

本田計劃在今年停止生產(chǎn)氫燃料電池汽車

據(jù)外媒報道,當(dāng)?shù)貢r間6月15日,本田對外宣布,計劃在今年停止生產(chǎn)氫燃料電池汽車,但該公司與通用汽車聯(lián)合開發(fā)氫燃料車型的項目并未中止,未來會有雙方合作的新車型面市。作為結(jié)構(gòu)改革的一環(huán),本田這兩年一直致力于國內(nèi)外工廠的重組,還將陸續(xù)砍掉銷量低迷的部分車型。
重金投入氫能,日本會成為全球能源業(yè)真正的“游戲改變者”嗎?

重金投入氫能,日本會成為全球能源業(yè)真正的“游戲改變者”嗎?

世界第三大經(jīng)濟體——日本,在過去的一個多世紀(jì)以來,憑借石油、天然氣和煤炭打造出一整套完整的工業(yè)體系。但如今,日本正在加足馬力,把一大部分能源需求轉(zhuǎn)化為更加清潔的能源——氫能。此前,氫能一度被認(rèn)為成本過高以及效率過低。這樣的抉擇,被外界看來是日本在整個工業(yè)體系上的最大賭注。

推薦閱讀

熱文

Copyright © 能源界
主站蜘蛛池模板: 亚洲日韩一区精品射精| 国产乱妇乱子视频在播放| 日韩精品区一区二区三vr| 亚洲日韩中文字幕一区| 夜夜春夜夜爽| 国精产品一区一区三区有限在线 | 国产一区二区三区精品视频| 国产suv精品一区二区6| 88国产精品欧美一区二区三区| 精品久久久久香蕉网| 亚洲春色av无码专区在线播放| 国产裸拍裸体视频在线观看| 人妻aⅴ中文字幕| www片香蕉内射在线88av8| 免费大黄网站| 又长又大又粗又硬3p免费视频| 天堂资源最新在线| 妓院一钑片免看黄大片| 污18禁污色黄网站| 色播影音先锋| 中文字幕av无码免费一区| 成人影片麻豆国产影片免费观看| 51国产偷自视频区视频| 亚洲美免无码中文字幕在线| 成全视频在线观看在线播放| 国产在线观看www污污污| 美女高潮无遮挡免费视频| 国产两女互慰高潮视频在线观看| 亚洲国产aⅴ成人精品无吗| 久久人人爽爽爽人久久久| 性生大片免费观看性| 少妇高潮无套内谢麻豆传| 波多野结衣一区二区三区av高清 | 中文字幕人妻无码系列第三区 | 国内精品久久久久久久97牛牛| 亚洲av无码专区在线| 亚洲国产中文在线二区三区免| 国产精品无码无需播放器| 欧美v国产v亚洲v日韩九九| 中文字幕在线播放| 欧美精品一产区二产区|