为分布式供电提供新方案——高温甲酸重整燃料电池

24-08-07

燃料电池是一种清洁、高效的将燃料的化学能转换为电能的电化学能量转换装置,在应用方面,燃料电池输出功率从次瓦级到几十兆瓦,在海、陆、空都有着广阔的应用空间。现有氢燃料电池技术大规模应用所面临的重大挑战之一为纯氢的制备、存储与运输难,从而导致应用难度大,辐射半径有限。


#甲酸作为储氢介质 

01 有高达53g/L的体积含氢量

甲酸有着高达53g/L的体积含氢量,储氢效率相当于气态氢气的六百倍,能够较好地解决现存氢气运输、储存难度大的痛点。

02 有较高的安全性

甲酸常温常压为液态、性质稳定、挥发性低且不易燃烧,安全系数高,便于安全储存和运输

03 在温和条件下可分解释放氢气

甲酸(HCOOH, FA)是最简单的含氢一元有机羧酸,  在合适的催化剂作用下, 温和条件(室温~150℃)即可分解释放氢气H2

04 来源广泛

甲酸是生物精炼中的主要副产物,来源广泛。

05 是可再生化学储氢材料

甲酸是一种可再生化学储氢材料,它可通过二氧化碳还原将太阳能、电能和热能以化学能的形式存储再利用,或通过生物质制取,可实现该燃料的循环使用。


高温甲酸重整燃料电池

    高温甲酸重整燃料电池(High temperature Fomic acid reforming Fuel cells,HT-FAFCs)是通过甲酸催化重整制氢与高温质子交换膜燃料电池(High temperature PEM fuel cells,HT-PEMFCs)的技术耦合集成。

    传统甲酸重整制氢燃料电池,是“甲酸重整制氢 + 氢气提纯 + 普通氢燃料电池”,该路径是将甲酸重整获得的富氢气体进行提纯,获得超过99.99%纯度的高纯氢,氢气再进入燃料电池电堆发电。而将氢气提纯为供给燃料电池所需的高纯氢气,是其至关重要的一步。而高温质子交换膜燃料电池(HT-PEMFC)则不存在这些问题。

    高温甲酸重整燃料电池由HT-PEMFC电堆①、甲酸制氢反应器②、重整气换热器③、空气预热器④、制氢/燃料电池系统控制器集成。





     甲酸通过固洛潽能源科技的核心催化剂作用下, 在温和条件(室温~150 ℃)分解释放氢气,可以直接通过高温质子交换膜燃料电池(HT-PEMFC)进行发电,无需分离与纯化过程,粗氢直接进入高温电堆,即可将化学能直接转化电能,实现氢气的“即产即用,即用即发电”,有效解决了氢气的储存、运输、安全、成本、使用等一系列难点问题。


#HT-PEMFC 技术优势


01 高效在线制氢发电

液冷型HT-PEMFC电堆、高效甲酸重整制氢反应器等(自主知识产权及技术诀窍),高效在线制氢-氢能发电。

02 安全便捷

液体燃料“储-运-加”安全便捷、经济性强,离网场景无需顾虑“氢来源”、“氢储存”、“氢加注”;

03 极简、高效

极简、高效的水热管理。简化散热、省却增湿、氢泵等重要部件;

04 高功率集成

模块化设计,高功率集成扩展(5~50 KW);

05 环境适应性强

环境适应性强,适配固定和移动应用领域——主电源、增程电源、备用电源/辅助电源等多元化场景;


     此外,HT-PEMFC产物水仅为气态,简化了燃料电池的水/热管理,将进一步提升系统的氢电转化效率、燃料制氢消耗等方面,降低系统的规模化BOP成本。

     甲酸重整制氢燃料电池系统既可分布式独立供电,也可高效协同风力、光伏发电灵活组建增量配电网,灵活应用于定置电源、工地施工临时电源、智慧大棚能源站、车船用甲醇氢电动力、工业园区热电联产以及城市电力救援等多元化场景,能满足工业、建筑、交通、农业等领域全场景用电需求,是解决柴油机替代、氢气储运难题的有效路径之一。

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