導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇生物燃料電池的應(yīng)用，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：建筑節(jié)能，化糞池，微生物燃料電池，產(chǎn)電

中圖分類(lèi)號(hào)： TU201.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：

1 引言

近年來(lái)，中國(guó)房地產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，每年新建房屋面積高達(dá)17～18億平米，超過(guò)所有發(fā)達(dá)國(guó)家每年建成建筑面積的總和[1]。建設(shè)事業(yè)迅猛發(fā)展，建筑能耗隨之迅速增長(zhǎng)，1999年我國(guó)建筑能耗占社會(huì)總能耗的比例已達(dá)到20%～25%。隨著人民生活水平的不斷提高、城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快以及住房體制改革的深化，我國(guó)的建筑能耗必將進(jìn)一步增加。為此，“建筑節(jié)能”概念應(yīng)運(yùn)而生。

建筑節(jié)能，在發(fā)達(dá)國(guó)家最初為減少建筑中能量的散失，現(xiàn)在則普遍稱(chēng)為“提高建筑中的能源利用率”，即在保證提高建筑舒適性的條件下，合理使用能源，不斷提高能源利用效率[2]。我國(guó)建筑節(jié)能起步較晚，建筑能耗比發(fā)達(dá)國(guó)家高很多。因此，不斷開(kāi)發(fā)新的建筑節(jié)能技術(shù)，提高建筑物的能源利用效率至關(guān)重要，力求在減少建筑內(nèi)能源總需求量的同時(shí)，大力開(kāi)發(fā)利用可再生的新能源[3]。

微生物燃料電池（Microbial Fuel Cells，MFCs）作為近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新能源，是一種利用微生物的酶將儲(chǔ)存在有機(jī)物質(zhì)中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置[4, 5]。本文將探討MFC 在建筑節(jié)能領(lǐng)域應(yīng)用的可行性，將其與化糞池聯(lián)合作用，達(dá)到產(chǎn)能與處理糞水的雙重效果。

2 MFC簡(jiǎn)介

如圖1所示，陽(yáng)極室的底物在微生物的呼吸作用下被代謝分解，產(chǎn)生的能量被微生物儲(chǔ)存用于自身生長(zhǎng)，而產(chǎn)生的電子被介體從微生物體內(nèi)攜帶出來(lái)傳遞到陽(yáng)極上，外部與用電器連接構(gòu)成回路，電子在回路中流動(dòng)，從而形成電流。這個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的質(zhì)子通過(guò)質(zhì)子交換膜傳遞進(jìn)入陰極室，與氧氣和電子反應(yīng)生成水，從而實(shí)現(xiàn)化學(xué)能到電能的轉(zhuǎn)化[6]。影響MFC產(chǎn)電的因素很多，如電池的結(jié)構(gòu)及運(yùn)行方式、產(chǎn)電微生物的種類(lèi)、電極種類(lèi)及比表面積、質(zhì)子交換膜、底物種類(lèi)等。

圖1微生物燃料電池工作原理

3 以糞水為基質(zhì)的MFC可行性及研究進(jìn)展

人體排泄物主要成分中3/4為水，1/4為固體；固體中30%為死細(xì)菌，10%～20%為脂肪，2%～3%為蛋白質(zhì)，10%～20%為無(wú)機(jī)鹽，30%為未消化的殘存食物及消化液中脫落的上皮細(xì)胞等固體成分[7]。其中大部分物質(zhì)，如脂肪、蛋白質(zhì)、碳水化合物等大分子物質(zhì)，但都可以經(jīng)過(guò)水解發(fā)酵轉(zhuǎn)化成小分子物質(zhì)，直接作為產(chǎn)電微生物電子供體[8, 9]，因此理論上糞水可以作為微生物燃料電池的燃料。

將微生物燃料電池應(yīng)用于人體排泄物的處理是近些年才開(kāi)始關(guān)注的技術(shù)，研究也剛處在起步階段，僅有為數(shù)不多的研究小組在進(jìn)行研究。Li等研究了以糞水為燃料的MFC產(chǎn)電性能，結(jié)果表明，利用厭氧發(fā)酵裝置對(duì)糞水發(fā)酵，將大分子化合物分解為小分子有機(jī)物后再作為MFC的底物，其產(chǎn)電性能有了大幅度提升[10]。因此，可考慮利用化糞池作為厭氧發(fā)酵裝置，構(gòu)建“產(chǎn)酸發(fā)酵預(yù)處理單元”與“MFCs單元”，將生活糞便污水經(jīng)發(fā)酵水解后作為MFC的燃料進(jìn)行產(chǎn)電。

4 MFC在建筑中應(yīng)用的探討：

1）MFC與化糞池合用的可行性

目前建筑中采用的化糞池大多為磚砌或鋼筋混凝土澆筑，內(nèi)部一般分兩格或三格，如圖2。人體排泄物首先進(jìn)入第Ⅰ池，比重較大的固狀物及寄生蟲(chóng)卵等沉淀下來(lái)，利用池水中的厭氧細(xì)菌開(kāi)始初步發(fā)酵分解，經(jīng)第一格處理過(guò)的污水可分為三層：上層糊狀糞皮、中層比較澄清的糞液和下層的固狀糞渣。之后中層糞液經(jīng)過(guò)糞孔溢流至第Ⅱ池，而將大部分未經(jīng)充分發(fā)酵的糞皮和糞渣阻留在第Ⅰ池繼續(xù)發(fā)酵。流入第Ⅲ池的糞液已基本腐熟，出水排入市政管網(wǎng)。

圖2：三格化糞池剖面示意圖[11]

糞水厭氧發(fā)酵階段產(chǎn)生的小分子有機(jī)物主要存在于第Ⅱ池的中層糞液，因此，可利用中層糞液作為MFC的燃料。如圖3所示，在化糞池Ⅱ格內(nèi)設(shè)置連通管，中層糞液經(jīng)濾網(wǎng)過(guò)濾后進(jìn)入MFC電池組，經(jīng)產(chǎn)電微生物作用后流入化糞池第Ⅲ格。連通管處設(shè)置流量調(diào)節(jié)閥，控制進(jìn)入MFC陽(yáng)極室的糞液量及流速，以達(dá)到最佳產(chǎn)電效果。研究表明，在相同條件下（電池體積、底物、接種微生物、外界溫度等），單室電池比雙室電池的產(chǎn)電高：Liu等采用單室（空氣式陰極）微生物燃料電池處理城市廢水，產(chǎn)能密度為146mW/m2，而采用雙室（液體式陰極）微生物燃料電池產(chǎn)能密度僅為16～28mW/㎡[12]，同時(shí)考慮到占地面積，建議采用單室微生物燃料電池組與化糞池聯(lián)合?；S池一般埋地設(shè)置，因此MFC上空需安裝格柵，保持陰極與空氣的良好接觸。

根據(jù)用電器的用電要求，MFC電池組的各單體電池可采取串聯(lián)或并聯(lián)方式，以求電壓或電流的最大化。Du等以單體有效容積120 cm3的MFC處理人體糞水，最高可產(chǎn)生0.288 mW的電能[13]。若組裝10 m³的MFC電池組，則可連續(xù)提供24 W的電能，可為L(zhǎng)ED燈等用電功率較低的電氣設(shè)備提供長(zhǎng)期電源。

圖3：MFC與化糞池合用平面示意圖

2）MFC與化糞池合用的理論依據(jù)

化糞池內(nèi)理論上為厭氧環(huán)境，與MFC陽(yáng)極室相同，因此將它們直接連通，不會(huì)造成內(nèi)部環(huán)境的本質(zhì)改變。

（1）溫度：中溫厭氧消化溫度為30～36℃；而在30℃下，MFC的最大產(chǎn)電性能相對(duì)優(yōu)良，其輸出功率、庫(kù)倫效率、COD去除率等均比20℃時(shí)有較大幅度的提高[14～16]。

（2）pH值：對(duì)污泥厭氧消化的影響很大[17]，水解與發(fā)酵菌對(duì)pH值的適應(yīng)范圍大致為5～6.5，甲烷菌對(duì)pH值的適應(yīng)范圍為6.6～7.5之間，即只允許在中性附近波動(dòng)[18]；而產(chǎn)電微生物也是的近乎中性的環(huán)境中反應(yīng)。

（3）微生物種群：目前大部分MFC中的產(chǎn)電微生物，都是從厭氧污泥中培養(yǎng)出來(lái)的，其中普通變形菌和埃希氏大腸桿菌被證明是很好的接種細(xì)菌[19]，而混合接種比純種接種微生物產(chǎn)電要高很多。Park等向電池中分別接種污泥和埃希氏大腸桿菌時(shí)，產(chǎn)能密度分別為787.5 mW/m2和91 mW/m2[20]。一些已知的在化糞池中產(chǎn)酸發(fā)酵的微生物分屬于以下幾類(lèi)：梭菌屬（Clostridium）、產(chǎn)堿菌（Alcaligenes）、腸球菌（Enterococcus），也都已經(jīng)從MFC中分離出來(lái)。

綜上所述，將MFC與化糞池直接連通具備可行性。

3）MFC與化糞池合用的優(yōu)勢(shì)

（1）MFC可分擔(dān)部分化糞池水解酸化后的污水，提高有機(jī)物去除率，提高出水水質(zhì)，在一定程度上減小城市污水處理廠的負(fù)擔(dān)。

（2）化糞池運(yùn)行期間，池內(nèi)污水保持流動(dòng)狀態(tài)，MFC陽(yáng)極室中的溶液也會(huì)不停流動(dòng)，相當(dāng)于連續(xù)運(yùn)行的MFC。MFC的運(yùn)行方式是影響其產(chǎn)電的重要因素，連續(xù)運(yùn)行比間歇運(yùn)行產(chǎn)電性能高。

（3）產(chǎn)電微生物能將底物直接轉(zhuǎn)化為電能，避免了受卡諾循環(huán)和現(xiàn)代材料的限制，保證了較高的能量轉(zhuǎn)化效率；MFC內(nèi)部反應(yīng)生成的產(chǎn)物為二氧化碳和水，不需要進(jìn)行廢氣處理，且無(wú)噪音、無(wú)異味，不存在二次污染的可能；在缺乏電力基礎(chǔ)設(shè)施的局部地區(qū)，將MFC與化糞池合用，可提供基本的而寶貴的照明電能。

篇2

早在1839年，英國(guó)人W.Grove就提出了氫和氧反應(yīng)可以發(fā)電的原理，這就是最早的氫-氧燃料電池(FC)。但直到20世紀(jì)60年代初，由于航天和國(guó)防的需要，才開(kāi)發(fā)了液氫和液氧的小型燃料電池，應(yīng)用于空間飛行和潛水艇。近二三十年來(lái)，由于一次能源的匱乏和環(huán)境保護(hù)的突出，要求開(kāi)發(fā)利用新的清潔再生能源。燃料電池由于具有能量轉(zhuǎn)換效率高、對(duì)環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)而受到世界各國(guó)的普遍重視。美國(guó)礦物能源部長(zhǎng)助理克.西格爾說(shuō)：“燃料電池技術(shù)在21世紀(jì)上半葉在技術(shù)上的沖擊影響，會(huì)類(lèi)似于20世紀(jì)上半葉內(nèi)燃機(jī)所起的作用。”福特汽車(chē)公司主管PNGV經(jīng)理鮑伯.默爾稱(chēng)，燃料電池必會(huì)給汽車(chē)動(dòng)力帶來(lái)一場(chǎng)革命，燃料電池是唯一同時(shí)兼?zhèn)錈o(wú)污染、高效率、適用廣、無(wú)噪聲和具有連續(xù)工作和積木化的動(dòng)力裝置。預(yù)期燃料電池會(huì)在國(guó)防和民用的電力、汽車(chē)、通信等多領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。美國(guó)ArthurD.Little公司最新估計(jì)，2000年燃料電池在能源系統(tǒng)市場(chǎng)將提供1500～2000MW動(dòng)力，價(jià)值超過(guò)30億美元，車(chē)輛市場(chǎng)將超過(guò)20億美元；2007年燃料電池在運(yùn)輸方面的商業(yè)價(jià)值將達(dá)到90億美元。

燃料電池的工作原理和分類(lèi)、特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)

燃料電池發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是氫氣的燃燒反應(yīng)。它與一般電不同之處在于燃料電池的正、負(fù)極本身不包含活性物質(zhì)，只是起催化轉(zhuǎn)換作用。所需燃料(氫或通過(guò)甲烷、天然氣、煤氣、甲醇、乙醇、汽油等石化燃料或生物能源重整制取)和氧(或空氣)不斷由外界輸入，因此燃料電池是名符其實(shí)的把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。以熔融碳酸鹽型燃料電池為例，圖1為燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1熔融碳酸鹽燃料電池單電池結(jié)構(gòu)示意圖

在燃料電池電極上反應(yīng)如下：

陽(yáng)極反應(yīng)：H2+CO32-＝H2O+CO2+2e-

陰極反應(yīng)：1/2O2+CO2+2e-＝CO32-

總反應(yīng)：1/2O2+H2＝H2O

燃料電池多種分類(lèi)。按燃料類(lèi)型可分為直接型、間接型和再生型。按電解質(zhì)種類(lèi)又可分為磷酸鹽型燃料電池(PAFC)--第一代FC；熔融碳酸鹽型燃料電池(MCFC)--第二代FC；固體氧化物型燃料電池(SOFC)--第三代FC。表1列出了幾種主要類(lèi)型燃料電池的燃料、電解質(zhì)、電極和工作溫度等基本特點(diǎn)。

表1燃料電池的分類(lèi)

類(lèi)型

磷酸鹽型燃料電池(PAFC)

融碳酸鹽型燃料電池(MCFC)

固體氧化物型燃料電池(SOFC)

聚合物離子膜燃料電池(PEMFC)

燃料

煤氣,天然氣,甲醇等

煤氣,天然氣,甲醇等

煤氣,天然氣,甲醇等

純H2

電解質(zhì)

磷酸水溶液

KLiCO3溶鹽

ZrO2-Y2O3(8YSZ)

離子(Na離子)

陽(yáng)極

電極

陰極

多孔質(zhì)石墨

(Pt催化劑)

含Pt催化劑+多孔

質(zhì)石墨+Tefion

多孔質(zhì)鎳

(不要Pt催化劑)

多孔NiO(摻鋰)

Ni-ZrO2金屬陶瓷(不要Pt催化劑)

LaxSr1-xMn(Co)O3

多孔質(zhì)石墨或Ni

(Pt催化劑)

多孔質(zhì)石墨或Ni

(Pt催化劑)

工作溫度

-200℃

-650℃

800-1000℃

-100℃

近20多年來(lái)，燃料電池經(jīng)歷了堿式、磷酸、熔融碳酸鹽和固體電解質(zhì)等幾種類(lèi)型的發(fā)展階段。美、日等國(guó)已相繼建立了一些碳酸燃料電池電廠、熔融碳酸鹽燃料電池電廠、質(zhì)子交換膜燃料電池電廠作為示范(表2)。

表2一些國(guó)家的燃料電池電廠

磷酸鹽燃料電池電廠

ONSI公司建設(shè)的200KWPAFC電廠

質(zhì)子交換膜燃料電池電廠

BallardGenerationSystem建設(shè)的250KWPEM燃料電池廠

Avista實(shí)驗(yàn)室建造的7.5W民用PEM燃料電池電廠,它具有60W熱交換調(diào)制.

NorthwestPowerSystem建設(shè)的5KW民用PEM燃料電池電廠

PlugPower建造的7KW民用PEM燃料電池電廠

熔融碳酸鹽烯料電池電廠

M-CRowerCorporation建造的熔融碳酸鹽碳燃電孫電廠

EnergyResearchCorporation建造的250KW熔融碳酸鹽燃料電池廠

EnergyResearchCorporation在加州SantaClara建造的2M熔融碳酸鹽燃料電池示范電廠

固體氧體物燃料電池電廠

SiemensWestinghouse建設(shè)的管狀固體氧化物燃料電池電廠

燃料電池電廠所以具有如此大的吸引力，是因?yàn)樗c傳統(tǒng)的火力發(fā)電、水力發(fā)電或核能發(fā)電相比，具有無(wú)可比擬的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。

1.能量轉(zhuǎn)換效率高燃料電池能量轉(zhuǎn)換效率比熱機(jī)和發(fā)電機(jī)能量轉(zhuǎn)換效率高得多。目前汽輪機(jī)或柴油機(jī)的效率最大值為40～50%，當(dāng)用熱機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)時(shí)，其效率僅為35～40%，而燃料電池的有效能效可達(dá)60～70%，其理論能量轉(zhuǎn)換效率可達(dá)90%。其他物理電池，如溫差電池效率為10%，太陽(yáng)能電池效率為20%，均無(wú)法與燃料電池相比。

2.污染小、噪聲低燃料電池作為大、中型發(fā)電裝置使用時(shí)其突出的優(yōu)點(diǎn)是減少污染排放(表3)。對(duì)于氫燃料電池而言，發(fā)電后的產(chǎn)物只有水，可實(shí)現(xiàn)零污染。另外，由于燃料電池?zé)o熱機(jī)活塞引擎等機(jī)械傳動(dòng)部分，故操作環(huán)境無(wú)噪聲污染。

表3燃料電池與火力發(fā)電的大氣污染比較

(單位：kg.10-6(KWh)-1)

污染成分

天然氣火力發(fā)電

重油炎力發(fā)電

煤火力發(fā)電

燃料電池

SO2

2.5-230

4550

8200

0-0.12

NOx

1800

3200

3200

63-107

烴類(lèi)

20-1270

135-5000

30-104

14-102

塵末

0-90

45-320

365-680

0-0.14

3.高度可靠性燃料電池發(fā)電裝置由單個(gè)電池堆疊至所需規(guī)模的電池組構(gòu)成。由于這種電池組是模塊結(jié)構(gòu)，因而維修十分方便。另外，當(dāng)燃料電池的負(fù)載有變動(dòng)時(shí)，它會(huì)很快響應(yīng)，故無(wú)論處于額定功率以上過(guò)載運(yùn)行或低于額定功率運(yùn)行，它都能承受且效率變化不大。這種優(yōu)良性能使燃料電池在用電高峰時(shí)可作為調(diào)節(jié)的儲(chǔ)能電池使用。

4.比能量或比功率高

5.適用能力強(qiáng)

燃料電池可以使用多種多樣的初級(jí)燃料，如天然氣、煤氣、甲醇、乙醇、汽油；也可使用發(fā)電廠不宜使用的低質(zhì)燃料，如褐煤、廢木、廢紙，甚至城市垃圾，但需經(jīng)專(zhuān)門(mén)裝置對(duì)它們重整制取。雖然燃料電池有上述種種優(yōu)點(diǎn)，然而由于技術(shù)問(wèn)題，至今一切已有的燃料電池均還沒(méi)有達(dá)到大規(guī)模民用商業(yè)化程度。為此，美、日等國(guó)相繼撥出巨資來(lái)發(fā)展燃料電池。

燃料電池開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

在燃料電池研究開(kāi)發(fā)方面，美國(guó)、日本和德國(guó)處于世界領(lǐng)先地位。美國(guó)早在1967年就制定了TARGET和FCG-1燃料電池研究發(fā)展計(jì)劃。近年美國(guó)能源部對(duì)燃料電池研究資助每年均在2000萬(wàn)美元以上。日本在1981年制定了“月光計(jì)劃”，進(jìn)行燃料電池研究。1989年歐洲燃料電池集團(tuán)成立。

在所有燃料電池中，磷酸鹽型燃料電池(PAFC)由于磷酸易得，反應(yīng)溫和，成為發(fā)展最快、研究最成熟的一種燃料電池。1977年美國(guó)通用公司首先建成兆瓦級(jí)PAFC發(fā)電站。1991年日本電力公司在東京灣興建的1MWPAFC發(fā)電站也已投入運(yùn)行。目前美國(guó)已有少量銷(xiāo)售，其商品化階段已經(jīng)開(kāi)始。

熔融碳酸鹽型燃料電池(MCFC)正處于10-20KW向兆瓦級(jí)發(fā)展階段。1994年12月美國(guó)已建成迄今最大功率為250KW的MCFC電站。日本1989年已完成25KW的MCFC試驗(yàn)，按其“新陽(yáng)光計(jì)劃”-1MW的MCFC中間試驗(yàn)電廠現(xiàn)正在實(shí)施中。

聚合物電介質(zhì)燃料電池(PEMFC)不僅是人造衛(wèi)星上可靠、低成本的動(dòng)力源，還可作為陸地上市區(qū)交通車(chē)輛和水下潛艇的動(dòng)力源。1996年美國(guó)能源合作公司推出實(shí)驗(yàn)型的由三塊薄膜組成的以1.5KWPEMFC為動(dòng)力的“綠色轎車(chē)”。德國(guó)奔馳公司在前兩年開(kāi)發(fā)出NECARⅡ存儲(chǔ)式燃料電池驅(qū)動(dòng)電車(chē)(燃料電池生產(chǎn)電能為250KW，一次行程為250公里)，并在慕尼黑、斯圖加特市作為試行公共電車(chē)之后，在1998年8月又作為世界首創(chuàng)，開(kāi)發(fā)出NECARⅢ燃料電池驅(qū)動(dòng)電車(chē)。它用質(zhì)子交換膜(PEM)燃料電池為動(dòng)力，以甲醇為原料，通過(guò)車(chē)輛后部的反應(yīng)器產(chǎn)生氫氣，再以氫和空氣中氧反應(yīng)產(chǎn)生電能來(lái)驅(qū)動(dòng)，當(dāng)壓下踏腳板后，在不到2秒的時(shí)間內(nèi)動(dòng)力系統(tǒng)的能量將達(dá)到90%，其最大行程為400公里，預(yù)期2004年投放市場(chǎng)。最近，DaimlerChrysler設(shè)計(jì)的燃料電池和電池混合引擎轎車(chē)NECAR4由于具有零污染、寬闊的操作范圍和良好的駕駛特性等最佳的設(shè)計(jì)而獲得北美“1999國(guó)際引擎年獎(jiǎng)”。新近美國(guó)BallardPowerSystem開(kāi)發(fā)的第二代燃料電池公共客車(chē)已在芝加哥運(yùn)行。美國(guó)至今已開(kāi)發(fā)的具有代表性的運(yùn)輸用的燃料電池公共客車(chē)、轎車(chē)已達(dá)30多種。

第三代燃料電池SOFC正在積極研制開(kāi)發(fā)中，1991年6月美國(guó)能源部和威斯汀豪斯公司投資1.4億美元加速固體燃料電池的商業(yè)化。目前美國(guó)西屋公司處于SOFC領(lǐng)先地位，它們所制造的一個(gè)由576個(gè)管式SOFC組成的25KW發(fā)電系統(tǒng)已創(chuàng)13000多小時(shí)運(yùn)行的世紀(jì)記錄。其下一步計(jì)劃是建立100KW的SOFC熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)交付荷蘭/丹麥電力公司使用。目前美國(guó)已有5KW的SOFC產(chǎn)品出售。一些公司還打算把SOFC和儲(chǔ)氫合金結(jié)合起來(lái)，用于開(kāi)發(fā)汽車(chē)用燃料電池。

近年因環(huán)境保護(hù)要求而新興起的生物電池，用生物原料(包括林場(chǎng)雜木、稻草、麥桿、玉米桿、青草、草垃圾、含能源的植物、動(dòng)物糞便等)生產(chǎn)電能。即將生物原料通過(guò)反應(yīng)器轉(zhuǎn)換成燃燒氣體(主要是H2、CO、CH4)，經(jīng)加工處理后作為燃料電池的原料用于建立分散電站，供家庭或城市用電；也可轉(zhuǎn)換成H2，用于電動(dòng)汽車(chē)。據(jù)〈ModerPowerSystem〉報(bào)道，一個(gè)以垃圾場(chǎng)生產(chǎn)的燃料氣體為燃料的燃料電池廠正在美國(guó)康涅狄州格羅頓鎮(zhèn)運(yùn)行，它生產(chǎn)國(guó)際燃料電池公司的200KW磷酸燃料電池。該電池廠裝有燃料潔凈系統(tǒng)，使垃圾場(chǎng)的燃?xì)庠谶M(jìn)入燃料電池堆之前已被去除掉其中的氯化合物、硫化合物和共它污染物。目前德國(guó)巴伐利亞州的BadBruckenan正在建造一個(gè)生物能源-氫氣工程。

燃料電池中另一亮點(diǎn)是細(xì)菌電池。其基本原理是通過(guò)細(xì)菌發(fā)酵，把酸或糖類(lèi)轉(zhuǎn)化為氫氣，再將氫導(dǎo)入磷酸燃料電池后發(fā)電。美國(guó)1984年設(shè)計(jì)出一種供遨游太空用的細(xì)菌電池，原料是宇航員的尿液和活細(xì)菌。日本也研制過(guò)用特制糖漿作原料的細(xì)菌電池。

燃料電池今后的發(fā)展方向除了電動(dòng)車(chē)輛(包括工交車(chē)輛、拖拉機(jī)、叉式裝卸機(jī)、高爾夫車(chē)和軍事車(chē)輛等)和熱電站外，另一方向是使燃料電池小型化。燃料電池替代普通電池在膝上電腦、便攜式電子器件等方面的應(yīng)用列于表4。據(jù)《科學(xué)美國(guó)人》報(bào)道，美國(guó)洛斯阿拉芙斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室羅伯特.G.霍克最近研制成功微型燃料電池，其電池尺寸和價(jià)格可與傳統(tǒng)的鎳隔電池相比，重量?jī)H為鎳隔電池的一半，但供電能力為鎳隔電池的50倍。預(yù)期這種微型燃料電池用于移動(dòng)電話，可連續(xù)待機(jī)40天，而僅消耗不到2盎司的甲醇。霍克目前正把微電子技術(shù)引入微型燃料電池制作中，準(zhǔn)備制作25μm厚的微型電池。另外，還有把燃料電池用于電子廣告牌和電動(dòng)自行車(chē)的報(bào)道。

表4燃料電池替代普通小電池在膝上電腦、便攜式電子器件等方面應(yīng)用

便攜式烯料電池

Warsitz制作的便攜式燃料民池電源

替代電池用的燃料電池

Ballard的燃料電池膝上電腦

AnHPower燃料電池電源公司提供的美國(guó)新澤西州高速公路廣告牌

AnHPower燃料電池電源公司提供的職業(yè)電神攝像機(jī)

FrauniseISE發(fā)展的峰窩電話用微型燃料電池

教學(xué)用烯料電池

美國(guó)木醇研究所提供的教學(xué)用木醇燃料電池

Ecosoul提供的再生燃料電池教學(xué)用具

H-Tec提供的教學(xué)用太陽(yáng)能-氫燃料電池

篇3

1 燃料電池的特點(diǎn)

（1）能量轉(zhuǎn)化效率高。效率高達(dá)50%一60%，通過(guò)對(duì)余熱的二次利用，總效率可高達(dá)80%一85%。

（2）無(wú)污染，可實(shí)現(xiàn)零排放。工作過(guò)程的唯一產(chǎn)物是水。

（3）效率隨輸出變化的特性好。部分功率下運(yùn)行效率可達(dá)60%，短時(shí)過(guò)載能力可達(dá)到200%的額定功率。

（4）運(yùn)行噪聲低，可靠性高。無(wú)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，工作時(shí)僅有氣體和水的流動(dòng)。

（5）構(gòu)造簡(jiǎn)單，便于維護(hù)保養(yǎng)。模塊化結(jié)構(gòu)，組裝和維護(hù)方便；沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件，磨損之類(lèi)故障少。

（6）燃料（氫氣）來(lái)源廣泛。制備方法多樣，可通過(guò)石油、甲醇等重整制氫，也可通過(guò)電解水、生物制氫等方法獲取氫氣。

（7）燃料補(bǔ)充方便?？梢圆捎眉状嫉纫后w為燃料，利用現(xiàn)有的加油站系統(tǒng)，采用與汽車(chē)加油大體相同的燃料補(bǔ)充方式短時(shí)間內(nèi)完成燃料的補(bǔ)充。

（8）環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)。它的功率密度高、過(guò)載能力大、可不依賴空氣，因此可兩棲使用，適應(yīng)多種環(huán)境及氣候條件。

2 燃料電池發(fā)展現(xiàn)狀

在日本，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省前幾年就對(duì)燃料電池汽車(chē)開(kāi)發(fā)與推廣制定了時(shí)間表，其戰(zhàn)略目標(biāo)是：到2010年，日本使用的燃料電池汽車(chē)達(dá)到5萬(wàn)輛；2020年達(dá)到500萬(wàn)輛；到2030年，要全面普及燃料電池汽車(chē)。近期，日本又計(jì)劃在5年內(nèi)斥資2090億日元開(kāi)發(fā)以天然氣為原料的液體合成燃料技術(shù)、車(chē)用電池，以及氫燃料電池科技。

在美國(guó)，燃料電池電動(dòng)車(chē)曾被美國(guó)前總統(tǒng)布什作為“氫經(jīng)濟(jì)”論的“法寶”大肆宣傳，但2006年2月他已改變了腔調(diào)，承認(rèn)燃料電池電動(dòng)車(chē)“不是近期的解決方法，也不是中期的解決方法，而確實(shí)是遠(yuǎn)期的方法”。在布什第二任總統(tǒng)任期的后3年里，“氫經(jīng)濟(jì)”論在美國(guó)已氣息奄奄，燃料電池的研發(fā)重點(diǎn)已轉(zhuǎn)向了基礎(chǔ)性研究。2009年5月，美國(guó)政府正式宣布停止支持燃料電池電動(dòng)車(chē)的研發(fā)。

在歐洲，歐盟2008年夏天決定斥資10億歐元用于燃料電池和氫能源的研究和發(fā)展。歐盟此舉旨在把燃料電池和氫能源技術(shù)發(fā)展成為能源領(lǐng)域的一項(xiàng)戰(zhàn)略高新技術(shù)，使歐盟在燃料電池和氫能源技術(shù)方面處于世界領(lǐng)先地位，歐盟將力爭(zhēng)在2020年前建立一個(gè)燃料電池和氫能源的龐大市場(chǎng)。

汽車(chē)業(yè)界普遍認(rèn)同的一個(gè)觀點(diǎn)是，燃料電池技術(shù)是內(nèi)燃機(jī)技術(shù)最好的替代物，代表了汽車(chē)未來(lái)的發(fā)展方向。但如果將發(fā)展燃料電池汽車(chē)的幾個(gè)制約因素考慮進(jìn)來(lái)，則會(huì)發(fā)現(xiàn)燃料電池汽車(chē)目前和今后一段時(shí)問(wèn)尚不具備商業(yè)化的條件。最樂(lè)觀的預(yù)測(cè)，以純氫為燃料的燃料電池汽車(chē)的商業(yè)化生產(chǎn)至少還需15年以上的時(shí)問(wèn)，即使在一定程度上實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化，也會(huì)是以一種高成本的方式。

3 燃料電池發(fā)展前景

燃料電池的特點(diǎn)決定了它具有廣闊的應(yīng)用前景。首先，它可以用作小型發(fā)電設(shè)備；其次，作為長(zhǎng)效的“電池”；三是電動(dòng)汽車(chē)上的應(yīng)用。

燃料電池首先用作發(fā)電設(shè)備，是因?yàn)槠鋬r(jià)格有可能與一般的發(fā)電設(shè)備相競(jìng)爭(zhēng)。但燃料電池在電動(dòng)汽車(chē)上的商業(yè)應(yīng)用前景是遠(yuǎn)期的，因?yàn)槠?chē)需要的是發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)的價(jià)格遠(yuǎn)比燃料電池要便宜，因此在短期內(nèi)，燃料電池汽車(chē)在價(jià)格上難以與其他汽車(chē)相競(jìng)爭(zhēng)?，F(xiàn)在燃料電池研究與開(kāi)發(fā)集中在四大技術(shù)方面：（1）電解質(zhì)膜；（2）電極；（3）燃料；（4）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。日美歐各廠家開(kāi)發(fā)面向便攜電子設(shè)備的燃料電池，尤其重視（1）～（3）方面的材料研究與開(kāi)發(fā)。第四方面的研究課題是燃料電池的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，前三個(gè)方面是構(gòu)成燃料電池的必要準(zhǔn)備，而系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是燃料電池的最終結(jié)果。

篇4

石油、煤炭等不可再生能源資源的日趨枯竭，引起的環(huán)境嚴(yán)重污染及直接影響國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展、國(guó)防安全已是21世紀(jì)各國(guó)面臨的三大問(wèn)題。為解決經(jīng)濟(jì)發(fā)展與能源短缺及環(huán)境污染之間日益加劇的矛盾，發(fā)展清潔、高效、可持續(xù)發(fā)展的新能源動(dòng)力技術(shù)已成為十分緊迫的任務(wù)。

采用氫能源是當(dāng)前世界公認(rèn)的可代替石油能源的主要出路之一。氫是一種可儲(chǔ)藏運(yùn)輸、燃點(diǎn)較高，熱值相當(dāng)汽油的3倍，實(shí)質(zhì)上是一種可再生能源。21世紀(jì)將成為氫能的時(shí)代。美國(guó)、歐洲、日本等強(qiáng)國(guó)在制定其未來(lái)能源政策時(shí)，都把發(fā)展氫能作為一個(gè)主要方向，而燃料電池正是氫能時(shí)代的最佳能量轉(zhuǎn)換裝置。作為燃料電池燃料的氫可從煤碳、天然氣和石油中制取，也可從植物、生物排放物、太陽(yáng)能、風(fēng)能和電解水等過(guò)程中制取。因此隨著生產(chǎn)成本、可靠性、壽命等問(wèn)題的逐步解決，燃料電池有望在2010年左右進(jìn)入商品化，并逐漸成為一種世界范圍內(nèi)的重要能源之一。 燃料電池發(fā)電具有以下獨(dú)特的優(yōu)越性：

1．清潔。氫經(jīng)過(guò)燃料電池電化學(xué)作用，一面釋放電能推動(dòng)機(jī)械作功，一面與空氣中的氧化合又重新產(chǎn)生水，幾乎無(wú)硫氧化合物(SOx)和氮氧化合物(NOx)的排放，溫室氣體CO2的排放量也遠(yuǎn)小于火力發(fā)電廠。由于燃料電池本身沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)部件，因此其工作環(huán)境非常安靜。

2．高效。從理論上講，燃料電池可將燃料所含化學(xué)能的90%轉(zhuǎn)化為可利用的電和能。已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的磷酸型燃料電池((PAFC)實(shí)際運(yùn)行中發(fā)電效率接近46%；而熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)和固體氧化物燃料電池(SOFC)的發(fā)電效率可達(dá)到60%，而目前其他能源的效率大約是：核能30~33%、天然氣30~40%、煤為33~38%、油為34~40%。

3．可靠。與燃燒渦輪機(jī)循環(huán)系統(tǒng)或內(nèi)燃機(jī)相比，燃料電池發(fā)電系統(tǒng)其轉(zhuǎn)動(dòng)部件很少，因而系統(tǒng)更加安全可靠。燃料電池系統(tǒng)發(fā)生的唯一事故就是效率降低。

4．靈活－分散式供電。電力工業(yè)集中供電的模式越來(lái)越受到分散式供電的挑戰(zhàn)。電力工業(yè)由于規(guī)模效益，發(fā)電廠(站)規(guī)模都很大，而且遠(yuǎn)離用戶，電力要通過(guò)高壓線及變電站輸送到用戶。分散式電站與用戶距離很近，利于降低成本，改進(jìn)服務(wù)。燃料電池發(fā)電廠就是屬于分散式供電系統(tǒng)的一種。其效率與其規(guī)模無(wú)關(guān)，可根據(jù)用戶需求而增減發(fā)電容量；其安全性和供電質(zhì)量非常高。這對(duì)計(jì)算機(jī)、通訊、銀行、連續(xù)生產(chǎn)等系統(tǒng)非常有利，因?yàn)樗鼫p少了由外部電網(wǎng)中斷所可能引起的事故。

燃料電池按電解質(zhì)的性質(zhì)劃分為五大類(lèi)，它們各自處在不同的發(fā)展階段。表1(略)顯示了這五類(lèi)電池的技術(shù)、用途與應(yīng)用現(xiàn)狀等特性。從中，我們知道可用作新能源的有質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)、磷酸燃料電池(PAFC)、熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)和固體氧化物燃料電池(SOFC)。

歐美都在大力發(fā)展燃料電池。2003年9月10日歐盟委員批準(zhǔn)通過(guò)了一系列措施，加強(qiáng)能源系統(tǒng)和燃料電池的研究和開(kāi)發(fā)，以便在中期內(nèi)使歐盟減少對(duì)石油的依賴和保持可持續(xù)發(fā)展。這些措施包括首先是建立一個(gè)協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)，對(duì)可行建議和計(jì)劃進(jìn)行協(xié)調(diào)；此外還確定了以氫為主的發(fā)展戰(zhàn)略和日程表。氫燃料電池是歐盟實(shí)現(xiàn)2020年20%能源來(lái)自替代能源目標(biāo)的主要辦法。歐盟認(rèn)為“燃料電池將有助于解決能源供應(yīng)安全，環(huán)境和氣候變化問(wèn)題。此外，它還使能源生產(chǎn)不那么集中”。不過(guò)，歐洲在這方面的公共支持還處于較低水平。在2002~2006年期間內(nèi)僅投資3億歐元。

美國(guó)能源部于2002年9月5日正式“自由汽車(chē)合作計(jì)劃”(Freedom Cooperative Automative Research Plan)。該計(jì)劃支持制定有關(guān)氫能基礎(chǔ)設(shè)施法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)基礎(chǔ)的研究，重點(diǎn)是燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)，氫能存儲(chǔ)系統(tǒng)等同時(shí)確定2010年目標(biāo)的技術(shù)指標(biāo)：2003年2月6日美國(guó)布什總統(tǒng)在華盛頓舉行的能源問(wèn)題論壇上說(shuō)，如果美國(guó)把氫動(dòng)力發(fā)展成為一種實(shí)用的民用燃料，“我們就能在2040年以前把每天的石油需求量減少1100萬(wàn)桶以上”。布什的預(yù)算案建議今后5年里為氫燃料計(jì)劃和“自由汽車(chē)合作計(jì)劃”提供17億美元的經(jīng)費(fèi)，其中包括用于氫研究的7.2億美元新經(jīng)費(fèi)。

然而，目前燃料電池在國(guó)際范圍內(nèi)仍未進(jìn)入大規(guī)模的商業(yè)化，主要有以下幾個(gè)原因：

1．與傳統(tǒng)的發(fā)電方式相比，燃料電池市場(chǎng)價(jià)格依然昂貴；

2．燃料電池的工作壽命及可靠性仍有待于進(jìn)一步提高；

3．燃料電池技術(shù)不夠普及，缺乏完善的燃料供應(yīng)體系。

因此朝著解決上述問(wèn)題的主要方向是：

1．研究新材料：如新的離子交換膜、新型電催化劑、新型雙極板等，以降低燃料電池的制造成本，提高燃料電池的工作壽命及可靠性，增強(qiáng)其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

2．建立示范模型：如以燃料電池為動(dòng)力的純電動(dòng)車(chē)；住宅或商用分散型燃料電池電站；便攜式燃料電池動(dòng)力源等。通過(guò)示范模型，普及燃料電池技術(shù)，政府在規(guī)劃基礎(chǔ)建設(shè)時(shí)，建立適合于燃料電池的燃料供應(yīng)體系。

3．優(yōu)化電池結(jié)構(gòu)與發(fā)電系統(tǒng)。

二、燃料電池作為新能源在我國(guó)的研發(fā)現(xiàn)狀

我國(guó)自90年代以來(lái)，多家研究機(jī)構(gòu)開(kāi)展了熔融碳酸鹽燃料電池的研究工作。上海交通大學(xué)、大連化物所等單位在陰極、陽(yáng)極、LiAlO2粉料、電解質(zhì)隔膜，雙極板等關(guān)健材料和部件的制備，在電池組的設(shè)計(jì)、組裝及電池系統(tǒng)總體技術(shù)的開(kāi)發(fā)上取得了一定的突破。上海交大2001年6月成功進(jìn)行了kW電池組的發(fā)電試驗(yàn)。目前我國(guó)已具備了研制數(shù)十kW級(jí)熔融碳酸鹽燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的能力。

在“八五”、“九五”期間我國(guó)已有十幾個(gè)單位進(jìn)行了SOFC相關(guān)技術(shù)的研究，如大連化物所、中科院上海硅酸鹽研究所，吉林大學(xué)、中國(guó)科技大學(xué)等。在材料和部件，在工藝方面都取得了較大的進(jìn)展。2001年3月中科院上海硅酸鹽所成功地進(jìn)行了800W的發(fā)電試驗(yàn)。目前我國(guó)也已具備了研制數(shù)kW級(jí)固體氧化燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的能力。

我國(guó)質(zhì)子交換膜燃料電池的研發(fā)進(jìn)展得更快些。由于受?chē)?guó)際上發(fā)展趨勢(shì)，特別是電動(dòng)汽車(chē)的需求的影響。比較有影響的單位是大連化物所，北京世紀(jì)富源公司，上海神力公司及北京綠能公司等單位。他們研制的電池組最大功率均能做到30kW以上。上海神力公司的報(bào)告稱(chēng)他們已完成第二代燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的研制任務(wù)，與清華大學(xué)轎車(chē)配套的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)功率達(dá)到45kW與該校大巴車(chē)配套的功率則可達(dá)80kW?？萍疾糠浅Ｖ匾暫椭С秩剂想姵仄?chē)技術(shù)的研發(fā)，“十五”國(guó)家863計(jì)劃中，特別設(shè)入電動(dòng)汽車(chē)重大專(zhuān)項(xiàng)，投入近9億元，無(wú)疑這將推動(dòng)PEMFC在電動(dòng)汽車(chē)上作為動(dòng)力的研發(fā)工作。

2003年3月27日由中國(guó)政府、聯(lián)合國(guó)開(kāi)發(fā)計(jì)劃署－全球環(huán)境基金(UNDP-GEF)合作項(xiàng)目“中國(guó)燃料電池公共汽車(chē)商用化示范”正式啟動(dòng)。這項(xiàng)目為時(shí)5年，采用全球招標(biāo)方式購(gòu)置6輛燃料電池公共汽車(chē)，并建立相應(yīng)加氫設(shè)施。這項(xiàng)目最終將推動(dòng)燃料電池公共汽車(chē)在中國(guó)產(chǎn)業(yè)化和推廣應(yīng)用。也將為燃料電池在我國(guó)的應(yīng)用及其標(biāo)準(zhǔn)化工作起促進(jìn)作用。

三、燃料電池的標(biāo)準(zhǔn)化狀況

燃料電池作為新興產(chǎn)業(yè)，其技術(shù)尚未完善，大規(guī)模商業(yè)化也還有待時(shí)日，因此其標(biāo)準(zhǔn)化工作歷史不長(zhǎng)。1998年國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)才成立了燃料電池技術(shù)委員會(huì)(TC105)。迄今為止已有七個(gè)燃料電池技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的工作組在進(jìn)行制定工作(見(jiàn)表2略)，去年8月22日又開(kāi)始傳遞新的工作項(xiàng)目－“微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)－安全”標(biāo)準(zhǔn)(IEC105/61/NP　WG#？)。各個(gè)國(guó)家將借鑒這些標(biāo)準(zhǔn)編制本國(guó)在多個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用的燃料電池技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。2002年10月科技部在我國(guó)“九五”期間新能源和可再生能源領(lǐng)域安排的國(guó)家科技攻關(guān)項(xiàng)目、863計(jì)劃項(xiàng)目等重大項(xiàng)目已取得階段性成果，和擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)專(zhuān)利技術(shù)的基礎(chǔ)上，下達(dá)了進(jìn)行新能源和可再生能源關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究國(guó)家科技攻關(guān)計(jì)劃有關(guān)課題任務(wù)，包括了研究質(zhì)子交換膜燃料電池的標(biāo)準(zhǔn)體系、“質(zhì)子交換膜燃料電池術(shù)語(yǔ)”標(biāo)準(zhǔn)以及制定“質(zhì)子交換膜電池組及系統(tǒng)”標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)按計(jì)劃完成或在進(jìn)行中。它們基本上是采納IEC/TC105的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定，力圖使我國(guó)燃料電池技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)際接軌。除此之外，我國(guó)上述幾種燃料電池的標(biāo)準(zhǔn)大都僅僅是企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

四、2005~2007燃料電池標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展重點(diǎn)

1．開(kāi)展固體氧化物燃料電池(SOFC)和熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC）體系的研究，術(shù)語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn)及電池組、電池系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。

篇5

很多人仍對(duì)去年那場(chǎng)筆記本電腦電池的大規(guī)模召回事件記憶猶新，一場(chǎng)類(lèi)似的事件又開(kāi)始再度襲擾業(yè)界：8月中旬，全球最大的手機(jī)生產(chǎn)商諾基亞公司宣布召回4600萬(wàn)塊手機(jī)鋰電池；同樣是在8月中旬，東芝公司宣布，由于存在過(guò)熱和火災(zāi)的隱患，該公司主動(dòng)召回1400臺(tái)筆記本電腦的電池；緊接著，8月下旬，一位美國(guó)用戶使用的戴爾筆記本電腦的電池突然爆炸起火，雖然火災(zāi)并未造成人員傷亡，然而這位用戶的文件和資料都付之一炬……

電池門(mén)事件再度來(lái)襲？

處驚不亂

諾基亞方面宣布，該公司產(chǎn)品中使用的部分由松下制造的鋰電池，在充電時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)過(guò)熱的問(wèn)題，公司將主動(dòng)召回這些產(chǎn)品，并為用戶更換電池。據(jù)悉，此次召回事件涉及的產(chǎn)品型號(hào)眾多，數(shù)量多達(dá)4600萬(wàn)塊，這也是業(yè)內(nèi)最大規(guī)模的一起電池召回事件。該起事件與隨后的東芝以及戴爾筆記本電腦事件，均明白無(wú)誤地昭示出：電池工業(yè)正在面臨著一場(chǎng)巨大的挑戰(zhàn)。

松下方面則表示，電池的相關(guān)問(wèn)題是在制造過(guò)程中產(chǎn)生的。具體來(lái)說(shuō)，就是一個(gè)用于防止短路的絕緣層發(fā)生破損時(shí)，過(guò)熱現(xiàn)象就會(huì)產(chǎn)生。諾基亞的統(tǒng)計(jì)也表明，迄今為止，松下鋰電池造成的過(guò)熱問(wèn)題僅報(bào)告了100起（即百萬(wàn)分之二的比率），而且沒(méi)有造成嚴(yán)重傷亡事件。

專(zhuān)家認(rèn)為，不斷發(fā)生的電池召回事件，一方面體現(xiàn)出企業(yè)對(duì)于用戶更加審慎負(fù)責(zé)的態(tài)度，另一方面也表明電池生產(chǎn)方面仍然存在諸多問(wèn)題。

20世紀(jì)90年代以來(lái)，可充電的鋰電池一直是筆記本電腦和手機(jī)產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展的重要因素之一。由于價(jià)格相對(duì)便宜、重量輕、電量足、環(huán)保性能好，鋰電池得到了用戶和業(yè)界的廣泛認(rèn)可，成功躋身于主流市場(chǎng)，并應(yīng)用于電腦、手機(jī)、PDA等產(chǎn)品。廣泛使用的鋰電池引發(fā)了便攜電子產(chǎn)品的一場(chǎng)革命，它將大量的能源濃縮在非常小的空間中，并且能讓用戶得到更長(zhǎng)的使用時(shí)間。然而，從另外一方面來(lái)看，由于鋰電池產(chǎn)生的電流更大，制造工藝也更加復(fù)雜，因此它更容易出現(xiàn)發(fā)熱甚至過(guò)熱的情況，萬(wàn)一造成短路，其后果也更加嚴(yán)重。

一些分析人士指出，手機(jī)和筆記本電腦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了電池技術(shù)的發(fā)展速度，在這些產(chǎn)品功能日趨完善的同時(shí)，它們對(duì)啟動(dòng)電流、工作電流、待機(jī)電壓等指標(biāo)，以及對(duì)鋰電池的整體性能也提出了越來(lái)越高的要求。以個(gè)人電腦中的CPU為例，自從問(wèn)世起至今，CPU的性能已經(jīng)提升了幾百倍，然而筆記本電腦的電池容量卻始終變化不大。

對(duì)于目前的鋰電池技術(shù)，也有一些專(zhuān)家提出質(zhì)疑。日本東京理工大學(xué)教授Masataka Wakihara就認(rèn)為，筆記本電腦和手機(jī)所使用的鋰離子電池的底層技術(shù)是不安全的，根本達(dá)不到滿足其使命所要求的標(biāo)準(zhǔn)，需要重新進(jìn)行設(shè)計(jì)。Wakihara還抨擊了電池制造商，他表示：“電池制造商還處在學(xué)習(xí)階段，因?yàn)橹圃旒夹g(shù)還不太成熟。問(wèn)題是，當(dāng)前鋰離子電池在設(shè)計(jì)上存在根本性缺陷，要避免安全問(wèn)題，就必須要徹底改變制造方式。”他將鋰離子電池形容為“危險(xiǎn)的能量盒”。Wakihara的觀點(diǎn)得到了日本全國(guó)高級(jí)工業(yè)科技協(xié)會(huì)電池研究部門(mén)主管Kuniaki Tatsumi的支持，Tatsumi也認(rèn)為：“電池制造商很少關(guān)注電池的安全性設(shè)計(jì)?！?/p>

盡管如此，主流輿論和多數(shù)專(zhuān)家仍然認(rèn)為，鋰電池雖然具有一定的局限性，但是在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，它仍將是IT產(chǎn)品中最實(shí)用的電池技術(shù)。

后繼有人

其實(shí)，技術(shù)人員找尋鋰電池替代物的努力從來(lái)沒(méi)有停止過(guò)，而在當(dāng)前，看起來(lái)燃料電池技術(shù)似乎最具備承接鋰電池衣缽的資質(zhì)。

燃料電池并不是什么新鮮事務(wù)，早在180年前，英國(guó)人W.Grove就提出了氫和氧反應(yīng)可以發(fā)電的原理，而這正是燃料電池的立身之本。

燃料電池是一種化學(xué)電池，它利用物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)釋出的能量，直接將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。從這一點(diǎn)來(lái)看，燃料電池和其他化學(xué)電池，譬如錳干電池、鉛蓄電池等都是較為相似的。然而，燃料電池在工作時(shí)需要不斷地向其提供燃料和氧化劑，這又和其他普通化學(xué)電池有著極大的不同。正是由于它把燃料通過(guò)化學(xué)反應(yīng)釋出的能量變?yōu)殡娔茌敵?，因此被稱(chēng)為燃料電池。

多年前，就有一些日系廠商開(kāi)始設(shè)想將燃料電池用于筆記本電腦，他們樂(lè)觀地表示，將在未來(lái)幾年大力推廣采用燃料電池的筆記本電腦。遺憾的是，這一幕至今仍未成為現(xiàn)實(shí)，而且也少有證據(jù)表明我們距離燃料電池越來(lái)越近了。

在一些“概念型”產(chǎn)品上，我們倒是時(shí)常目睹到燃料電池的應(yīng)用。三星最近就展示了其超便攜式筆記本電腦Q35，據(jù)悉，有了其配套燃料電池的支撐，Q35能夠在每天使用8小時(shí)的情況下，連續(xù)工作1個(gè)月的時(shí)間。與三星在去年底的同類(lèi)展示相比，新型燃料電池在待機(jī)和工作方面的表現(xiàn)相差無(wú)幾，但是“三圍”明顯小了不少，這也表明它距離商用越來(lái)越近了。三星方面也表示，Q35燃料電池筆記本電腦目前正在測(cè)試中，有望在2007年年底正式推向市場(chǎng)。

8月27日，索尼公司表示，該公司開(kāi)發(fā)出一種使用食糖的環(huán)保型燃料電池，這種電池產(chǎn)生的電流足可以帶動(dòng)一個(gè)MP3音樂(lè)播放器和一對(duì)音箱。據(jù)了解，這種電池的外殼是由用蔬菜制造的塑料制成，只需在其中倒入糖溶液，生物酶就會(huì)分解糖溶液進(jìn)而產(chǎn)生功率為50毫瓦的電流。索尼表示將把這種燃料電池投入商業(yè)應(yīng)用，不過(guò)該公司沒(méi)有披露具體的時(shí)間表。

專(zhuān)家表示，燃料電池兼?zhèn)淞藷o(wú)污染、高效率、適用廣、無(wú)噪聲和具有連續(xù)工作等優(yōu)點(diǎn)，而且工作的副產(chǎn)品只有水和熱量，無(wú)噪音，基本無(wú)污染，效率比起一般的發(fā)電系統(tǒng)也高得多，比起常用的鋰電池和聚合物鋰電池要干凈和環(huán)保得多。另外，相對(duì)于一般的鋰電池，燃料電池能夠在容量相同的情況下，把電池做得更小，或者在電池體積和重量相同的情況下，把電池容量做得更大。

不過(guò)，燃料電池的優(yōu)點(diǎn)尚不足以令它順理成章地替代鋰電池的地位。同時(shí)，燃料電池目前的一些缺點(diǎn)也將阻礙它的應(yīng)用和普及。譬如，燃料電池用來(lái)在低溫下生成氫所需的白金催化劑的成本比較昂貴，電力密度也較低，整體成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鋰電池；其次，在工業(yè)生產(chǎn)中，燃料電池產(chǎn)生的水和熱量可以輕而易舉地進(jìn)行循環(huán)再利用，但是在筆記本電腦、手機(jī)等IT產(chǎn)品中，這些熱量和水如何進(jìn)行處理將是一大難題；最后，燃料電池和我們現(xiàn)在使用的鋰電池不同，它不可以充電，要想持續(xù)使用，必須不斷補(bǔ)充燃料（電解質(zhì)）。如何讓用戶方便地取得燃料，并不是件容易事，同時(shí)用戶理念的轉(zhuǎn)變也將是橫亙?cè)谌剂想姵仄占奥飞系囊蛔笊健?/p>

篇6

關(guān)鍵詞：清潔新能源；公交行業(yè)；發(fā)展前景

前　言

在節(jié)能減排的壓力下，在公交行業(yè)發(fā)展清潔新能源公交汽車(chē)勢(shì)在必行。清潔新能源公交汽車(chē)有很多種.本文從混合動(dòng)力汽車(chē)、純電動(dòng)汽車(chē)、燃料電池汽車(chē)三方面對(duì)清潔新能源在公交行業(yè)的發(fā)展前景進(jìn)行了探討。

一、外充電式混合動(dòng)力的發(fā)展

隨著國(guó)內(nèi)外的技術(shù)交流，我國(guó)清潔能源也得到迅速的發(fā)展，保證了外充電式混合動(dòng)力公交汽車(chē)的技術(shù)上發(fā)展，以下是外充電式混合動(dòng)力公交汽車(chē)發(fā)展的優(yōu)勢(shì)前景分析。

1.外充電式混合動(dòng)力汽車(chē)雙重模式

外充電式混合動(dòng)力汽車(chē)不僅擁有全部的純電動(dòng)汽車(chē)的優(yōu)點(diǎn)，而且擁有全部的混合動(dòng)力汽車(chē)的優(yōu)點(diǎn)?？梢酝ㄟ^(guò)汽車(chē)的用途和正常使用大幅減少蓄電池?cái)?shù)量，減少充電時(shí)間，提高車(chē)輛的有效載荷。

2.外充電式混合動(dòng)力汽車(chē)的節(jié)能減排效果好

外充電式混合動(dòng)力汽車(chē)的外充電運(yùn)行模式可以使汽車(chē)對(duì)石油的依賴性降低。外充電式混合動(dòng)力汽車(chē)的噪聲和排放都很低，環(huán)境性能極好。放眼未來(lái)，外充電式混合動(dòng)力汽車(chē)也有著非常明顯的節(jié)能減排效果，同樣在噪聲的降低和二氧化碳等有害物的排放量上有出色的表現(xiàn)。

3.外充電式混合動(dòng)力汽車(chē)的能源多樣化

外充電式混合動(dòng)力汽車(chē)的能源非常多樣化，其混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的來(lái)源可以是天然氣、甲醇、液化石油氣、合成燃料等多種替代能源?？梢詳[脫汽車(chē)依賴石油的特性，對(duì)于壘球石油能源的日漸缺乏的今天，有著戰(zhàn)略性的意義。

4.外充電式混合動(dòng)力汽車(chē)可持續(xù)發(fā)展能力強(qiáng)

外充電式混合動(dòng)力汽車(chē)所用蓄電的數(shù)量較純電動(dòng)汽車(chē)要少，質(zhì)量少，造價(jià)低。蓄電池、內(nèi)燃機(jī)及動(dòng)力控制系統(tǒng)等技術(shù)，存在者不斷完善和持續(xù)發(fā)展的潛力，屆時(shí)外充電式混合動(dòng)力汽車(chē)會(huì)發(fā)展為性能更好，經(jīng)濟(jì)性更優(yōu)并且更低的排放的汽車(chē)。

5.外充電式混合動(dòng)力汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化優(yōu)勢(shì)比較明顯

從傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)向著純電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展是新一代動(dòng)力系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢(shì)，并在國(guó)際上混合動(dòng)力汽車(chē)技術(shù)已經(jīng)成熟，而且大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化得到了實(shí)現(xiàn)，相比于純電動(dòng)和燃料電池汽車(chē)，整車(chē)造價(jià)低的混合動(dòng)力汽車(chē)容易被市場(chǎng)接受，不僅可以作為過(guò)渡車(chē)型大力發(fā)展，也適合我國(guó)未來(lái)城市長(zhǎng)期使用公交車(chē)的需求。

二、純電動(dòng)公交汽車(chē)的發(fā)展

以下五個(gè)方面剖析了在公交行業(yè)發(fā)展大力發(fā)展純電動(dòng)公交汽車(chē)的原因，揭示其光明的發(fā)展前景：

1.純電動(dòng)公交汽車(chē)能源效率高

以石油作能源與以電力作能源相比，綜合能源利用率柴油汽車(chē)只有16％，純電動(dòng)汽車(chē)則能夠達(dá)到的綜合能源利用率為24％。由此可見(jiàn)，純電動(dòng)汽車(chē)的能源利用效率非常高，因此，純電動(dòng)汽車(chē)會(huì)在公交行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。

2.純電動(dòng)公交汽車(chē)環(huán)境性能好

純電動(dòng)公交汽車(chē)可降低75％的二氧化碳排放量，低碳排放有利于對(duì)壘球氣候變暖抑制。純電動(dòng)公交汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣排放問(wèn)題根本不存在，減少了大氣污染，凈化了空氣。與內(nèi)燃機(jī)所產(chǎn)生的噪聲相比純電動(dòng)公交汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作噪聲極小，因此，純電動(dòng)公交汽車(chē)行駛噪聲低?？梢?jiàn)，環(huán)境性能好是發(fā)展純電動(dòng)公交汽車(chē)重要因素。

3.純電動(dòng)公交汽車(chē)有利于能源結(jié)構(gòu)調(diào)整

石油資源將隨著壘球發(fā)展越來(lái)越少，為此，推廣純電動(dòng)汽車(chē)，可以降低汽車(chē)依賴石油的性質(zhì)。一方面，純電動(dòng)汽車(chē)可以由多方面獲得電力的來(lái)源，例如；水利、太陽(yáng)能、風(fēng)能以及核電等多種形式。另一方面，可以根據(jù)峰谷電價(jià)和公交行業(yè)對(duì)汽車(chē)的使用習(xí)慣，可以通過(guò)夜間充電來(lái)解決電力平衡問(wèn)題?？梢?jiàn)，此種提高電力資源利用效率的方法，有利于公交行業(yè)清潔新能源的發(fā)展。

4.純電動(dòng)公交汽車(chē)有利于改善城市環(huán)境

對(duì)于公交車(chē)來(lái)說(shuō)，純電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航里程、成本等不會(huì)成為太大問(wèn)題。公交車(chē)每天的行駛距離和行駛路段通常是固定的，在一定程度上能夠預(yù)測(cè)電池剩余量的變化。通過(guò)適當(dāng)設(shè)置充電器在站點(diǎn)和公交車(chē)終點(diǎn)站等處，電池容量限制的續(xù)駛里程問(wèn)題就能夠順利解決。所以，純電動(dòng)汽車(chē)很適合應(yīng)用在公交行業(yè)之中，有著很好的發(fā)展前景。

5.純電動(dòng)公交汽車(chē)可降低使用成本

傳統(tǒng)內(nèi)燃汽車(chē)相比純電動(dòng)汽車(chē)的使用成本很低。純電動(dòng)汽車(chē)在營(yíng)運(yùn)費(fèi)用方面的耗費(fèi)僅是主流的柴油燃料汽車(chē)的15％左右，純電動(dòng)公交汽車(chē)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)轉(zhuǎn)部件和傳動(dòng)部件少，使用和維修都較內(nèi)燃?xì)廛?chē)要方便，零部件維修費(fèi)在整個(gè)壽命周期內(nèi)也相對(duì)少很多?？梢?jiàn)，純電動(dòng)公交車(chē)在傳統(tǒng)內(nèi)燃汽車(chē)節(jié)省很多的使用成本。采用這種清潔新能源純電動(dòng)公交汽車(chē)有利于公交行業(yè)的發(fā)展。

三、燃料電池公交汽車(chē)的發(fā)展

燃料電池公交汽車(chē)會(huì)在公交行業(yè)發(fā)展上會(huì)得到良好發(fā)展前景，因?yàn)槿剂想姵毓黄?chē)有著如下五個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)：

1.燃料電池公交汽車(chē)發(fā)電效率很高

燃料電池汽車(chē)的發(fā)電方式是燃料電池將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換電能的方式.而火力發(fā)電則是將石油、煤炭燃燒產(chǎn)生的熱能先轉(zhuǎn)換成為動(dòng)能，再由動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能.這樣發(fā)電效率就會(huì)大打折扣。燃料電池公交汽車(chē)發(fā)電效率很高.為此研究、發(fā)展燃料電池公交汽車(chē)對(duì)公交行業(yè)的發(fā)展起著很大的作用。

2.燃料電池公交汽車(chē)無(wú)送電損失

在使用場(chǎng)所，燃料電池可直接轉(zhuǎn)換燃料的化學(xué)能為電能，可以再遠(yuǎn)距離直接發(fā)電并直接傳送給用電設(shè)備，不會(huì)有送電損失問(wèn)題存在，與之相比火力發(fā)電則會(huì)有高達(dá)6％左右的遠(yuǎn)距離送變電損失。因此，應(yīng)大力推廣燃料電池公交汽車(chē)的應(yīng)用。

3.燃料電池公交汽車(chē)環(huán)境負(fù)荷小

燃料電池以氧和氧為燃料，清潔的水則是其生成物，因此，不會(huì)有一氧化碳和二氧化碳產(chǎn)生，也不會(huì)排出硫和微粒。與之相比，火力發(fā)電會(huì)有大量二氧化碳和各種有害物質(zhì)伴隨著能源的燃燒排放到大氣中。由此可見(jiàn)，清潔新能源應(yīng)用干公交行業(yè)的重要性。

4.燃料電池公交汽車(chē)燃料類(lèi)型廣泛

氫和氧燃料是電池發(fā)電時(shí)所用的燃料，其中氧可以直接從空氣中獲取.所以，只有氫是實(shí)際工作時(shí)所需的燃料。制取氫有著多樣化的燃料，例如：天然氣、甲醇、酒精，煤炭以及石油等多種燃料。通過(guò)電解水制氫、生物制氫、太陽(yáng)能電解制氫的再生能源制氫可以形成循環(huán)利用系統(tǒng)，尤其對(duì)于邊遠(yuǎn)地區(qū)這種循環(huán)系統(tǒng)特別適用，降低了系統(tǒng)建設(shè)成本和運(yùn)行成本。

5.燃料電池公交汽車(chē)經(jīng)濟(jì)性好

在能耗上，與傳統(tǒng)汽油車(chē)的能耗相比氫燃料電池車(chē)輛的經(jīng)濟(jì)性非常好，氫燃料電池車(chē)輛的能耗節(jié)省是其二到三倍。燃料電池汽車(chē)在節(jié)約能源的方面明顯好于普通內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)?？梢?jiàn)，燃料電池公交汽車(chē)節(jié)省很多的使用成本。發(fā)展這種清潔新能源燃料電池公交汽車(chē)有利于公交行業(yè)的發(fā)展。

結(jié)語(yǔ)：發(fā)展清潔新能源公交汽車(chē)是公交行業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路，目前，發(fā)展清潔新能源公交汽車(chē)還需要突破技術(shù)、降低成本、拓展市場(chǎng)。為此，必須秉著堅(jiān)定的信念，克服萬(wàn)難，搶奪發(fā)展清潔新能源公交汽車(chē)的制高點(diǎn)，以發(fā)展壯大我國(guó)的清潔新能源公交行業(yè)。迎來(lái)光明發(fā)展的前景。

參考文獻(xiàn)：

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[2]顧建國(guó)，我國(guó)新能源公交車(chē)發(fā)展探討(三)：燃料電池汽車(chē)的發(fā)展前景[J].人民公交，2010f03)。

[3]顧建國(guó)，我國(guó)新能源公交車(chē)發(fā)展探討(一)：外充電式混合動(dòng)力的優(yōu)勢(shì)[J].人民公交，2010(02)。

篇7

現(xiàn)代化的生活離不開(kāi)能源，現(xiàn)代化的發(fā)展也離不開(kāi)電力。我國(guó)是人口大國(guó)，也是大力大國(guó)，2010年的發(fā)電總量超過(guò)美國(guó)。我國(guó)的能源供應(yīng)和用能分布不匹配，西北地區(qū)是能源供應(yīng)地，東部沿海是主要用能區(qū)域，這導(dǎo)致了我國(guó)的西電東輸，北電南送的格局。當(dāng)然，智能電網(wǎng)的發(fā)展能夠提高電力輸送的效率，減少損耗，但是現(xiàn)實(shí)卻是電網(wǎng)事故無(wú)法完全避免；國(guó)家能源“十二五”規(guī)劃明確提出要重視節(jié)能優(yōu)先戰(zhàn)略，提高能源生產(chǎn)和利用效率。大力發(fā)展分布式能源，是提高電能效率的有效途徑。

一、分布式能源及分類(lèi)

（一）分布式能源定義

對(duì)于分布式能源，不同機(jī)構(gòu)和組織基于不同角度提出來(lái)不同的定義，主要表示分布于用戶端的能源的綜合利用系統(tǒng)；其中，一次性能源以液體或氣體為主，可再生能源為輔，表示多源輸入；二次能源以電力、冷力（熱力）形態(tài)為主，代表多源輸出，能效綜合效率達(dá)到70%以上。因此，我們這里借用徐建中、鄧建玲（2014）給出的定義，分布式能源是指靠近用戶側(cè)，由不同模塊化設(shè)備組成的提供多種形式能源的供應(yīng)系統(tǒng) [1]。分布式能源具有靠近用戶側(cè)的特點(diǎn)，因此能夠提高能源系統(tǒng)的安全性，減少意外事件造成的損失。

（二）分布式能源分類(lèi)

目前，靠近用戶端的發(fā)電方式有多種，在實(shí)際應(yīng)用中，按照發(fā)電容量分為大型（≥MW）、中型（100kW-1MW）和小型（

1、太陽(yáng)能光伏發(fā)電

地球上目前使用的能源從根本上說(shuō)都來(lái)自于太陽(yáng)能，比如石油、天然氣也是以往太陽(yáng)能的累積。現(xiàn)在所講的太陽(yáng)能一般是指當(dāng)前接受的太陽(yáng)輻射到地球的能源。太陽(yáng)內(nèi)部的核聚變產(chǎn)生的能量巨大，輻射到地球的能源僅僅為總能量的1/22000000，太陽(yáng)每秒鐘輻射到地球的能源為500 萬(wàn)噸煤。如果太陽(yáng)能量能夠完全利用，地球上一年的能量消耗只需太陽(yáng)15分鐘的能量傳輸。

太陽(yáng)能光伏發(fā)電是利用太陽(yáng)能電池的光伏效應(yīng)直接將太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)換成電能，這是一種新型的發(fā)電系統(tǒng)。太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)的發(fā)電容量，能夠任意組合，最適合用戶端客戶的分散使用，還是一種清潔能源，可進(jìn)行獨(dú)立微網(wǎng)發(fā)電，也可以并網(wǎng)發(fā)電。我國(guó)在1958年便著手太陽(yáng)能電池的研究，1971年將其應(yīng)用于東方紅2號(hào)衛(wèi)星上，1973年后將其應(yīng)用在地面上。我國(guó)的光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展快速，已經(jīng)形成了較完整的產(chǎn)業(yè)體系。我國(guó)的太陽(yáng)能資源豐富，國(guó)土面積的三分之二年日照時(shí)間達(dá)到2300小時(shí)以上，每年陸地表面接收的太陽(yáng)能量約為17000億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，我國(guó)豐富的荒漠資源將是重要的能源寶地。太陽(yáng)能光伏發(fā)電分為獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)和并網(wǎng)光伏系統(tǒng)，獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)僅靠太陽(yáng)能電池供電；并網(wǎng)光伏系統(tǒng)將太陽(yáng)電池發(fā)出的直流電變換成交流電，且與電網(wǎng)并聯(lián)。

2、風(fēng)力發(fā)電

風(fēng)力發(fā)電是將風(fēng)能經(jīng)由機(jī)械能而轉(zhuǎn)換成電能的過(guò)程。根據(jù)風(fēng)力發(fā)電有不同的運(yùn)行方式，主要有獨(dú)立運(yùn)行和并網(wǎng)運(yùn)行，還有互補(bǔ)運(yùn)行等方式。獨(dú)立運(yùn)行直接將風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)生的電能利用蓄電池儲(chǔ)存起來(lái)，然后供用戶使用。這種方式的成本較高，因?yàn)閮?chǔ)能設(shè)施造價(jià)高昂，但是適用性較強(qiáng)，可以供主電網(wǎng)輸送不到的地區(qū)，如牧區(qū)海島等區(qū)域，其單機(jī)容量可以達(dá)到數(shù)百千瓦。并網(wǎng)運(yùn)行是指將風(fēng)力發(fā)電的電能經(jīng)過(guò)變壓器全部輸送至主電網(wǎng)，這種方式適合在風(fēng)力資源豐富的地區(qū)，比如沿海地區(qū)?；パa(bǔ)運(yùn)行方式是指將風(fēng)力發(fā)電與其他發(fā)電方式互補(bǔ)，比如風(fēng)力―太陽(yáng)能光伏，風(fēng)力――燃料電池，風(fēng)力―柴油機(jī)組等，該種方式能夠保證供電的連續(xù)性和穩(wěn)定性，降低離網(wǎng)型的用戶的發(fā)電成本，提高利用資源的利用率。

3、燃料電池發(fā)電

燃料電池是直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為直流電能的裝置。其工作原理：當(dāng)氫基燃料（如天然氣）與氧氣結(jié)合生成水時(shí)，氫離子和氧離子會(huì)發(fā)生定向移動(dòng)，形成電路電流，好比是電解水的逆過(guò)程。實(shí)際上，燃料并不需要燃燒，通過(guò)電化學(xué)過(guò)程完成了化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)化。目前主要有5中燃料電池，即PEM、AFC、PAFC、SOFC和MCFC，其中PAFC是目前應(yīng)用最廣的燃料電池。燃料電池具有很多優(yōu)點(diǎn)，首次，在能量轉(zhuǎn)化過(guò)程中，燃料電池的副產(chǎn)品是二氧化碳和熱水，這些副產(chǎn)品還可以綜合循環(huán)利用，其發(fā)電效率遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)發(fā)電效率；其次，廢物排放量較小，屬于清潔型能源利用方式；最后，安裝簡(jiǎn)單，成本較低，效用較高。

4、生物質(zhì)能發(fā)電

生物質(zhì)能發(fā)電的能源來(lái)源于生物質(zhì)，是將生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為其他能量形式（如沼氣、酒精、燃?xì)獾龋?，然后利用通用的發(fā)電技術(shù)，將電能供給給用戶使用。生物質(zhì)能發(fā)電有以下優(yōu)點(diǎn)：其一，可以利用當(dāng)?shù)刎S富的生物能源，比如麥秸，動(dòng)物糞便等，節(jié)省了從外輸入能源的成本，節(jié)約了資源；其二，生物質(zhì)能發(fā)電設(shè)備容量相對(duì)較小，可以獨(dú)立有運(yùn)行，可以解決偏遠(yuǎn)地區(qū)或電網(wǎng)觸不到的地區(qū)的用電；其三，生物能源屬于可再生的，其發(fā)電的污染較小，對(duì)環(huán)境的傷害相對(duì)小一些。

5、微型燃?xì)廨啺l(fā)電

微型燃?xì)廨啓C(jī)是一種小型氣輪機(jī)，一般以液體燃油為燃料，如，天然氣，汽油、柴油等，這是應(yīng)用較普遍的分布式發(fā)電電源。微型燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)電功率范圍一般在千瓦以下，發(fā)電效率約為30%，熱電聯(lián)產(chǎn)效率可達(dá)到75%。微型燃?xì)廨啓C(jī)的工作原理是：在回?zé)崞鲀?nèi)預(yù)熱的高壓空氣在燃燒室與燃料混合燃燒，產(chǎn)生的高溫燃?xì)鈳?dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，發(fā)電機(jī)先產(chǎn)生高頻率交流電，然后將其轉(zhuǎn)換成高壓直流電，最后轉(zhuǎn)換成60Hz/480V的交流電供應(yīng)給用戶使用。

6、其他能源發(fā)電

除了上面所說(shuō)的能源發(fā)電之外，還有海洋能和地?zé)崮馨l(fā)電。海洋能包括波浪能、潮汐能、、海流能、海水鹽差能等。目前，比較成的技術(shù)是是潮汐能發(fā)電。潮汐能發(fā)電與水力發(fā)電相類(lèi)似，就是利用海水造成的水位差帶動(dòng)水輪機(jī)來(lái)發(fā)電。地?zé)崮軄?lái)自地球內(nèi)部，熔融巖漿以及放射性物質(zhì)產(chǎn)生熱能，屬于可再生能源，地?zé)岚l(fā)電與火力發(fā)電類(lèi)似，不同的地方是地?zé)岚l(fā)電的能源來(lái)自于地下熱水和蒸汽。

二、分布式能源效率的評(píng)價(jià)指標(biāo)

對(duì)于分布式能源效率評(píng)價(jià)，我們這里以典型的冷熱電聯(lián)產(chǎn)為分析對(duì)象。

（一）一次能源利用率（（PER）

這里采用的分布式發(fā)電技術(shù)是微型燃?xì)廨啺l(fā)電，采用氣體燃料（天然氣等）。一次能源利用率 （PER ，Primary Energy Ratio）是屬于非常直觀的評(píng)價(jià)指標(biāo)，它是基于物理熱力學(xué)第一定律，不考慮能量的質(zhì)的差別，公式為：，式中，Qe表示，系統(tǒng)總的發(fā)電量（kWh）；Qh表示系統(tǒng)總供熱量（kWh）；Qc表示系統(tǒng)總制冷量（kWh）；Gu表示系統(tǒng)的燃料消耗總量（m3/h）；Hu表示燃料的低位發(fā)熱量（kJ/m3）。

1、分產(chǎn)系統(tǒng)能源利用率

在傳統(tǒng)上分產(chǎn)系統(tǒng)一般是指電網(wǎng)供電、鍋爐（燃?xì)猓┕?、電制冷機(jī)供冷，其一次能源消耗量為：

；

分產(chǎn)系統(tǒng)一次能源利用率為：

式中，ηb表示鍋爐效率；ηce表示電網(wǎng)效率與發(fā)電效率乘積；COPec表示電制冷機(jī)性能系數(shù)；PERb=ηb，表示鍋爐供熱系統(tǒng)的一次能源利用率；PERb=ηce，表示發(fā)電系統(tǒng)的一次能源利用率；PERec=COPer?ηer，表示電制冷系統(tǒng)的一次能源利用率。

2、聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)能源利用率

聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)可以利用余熱進(jìn)行供熱、制冷，其一次能源利用率為：

式中，ηle表示聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的發(fā)電效率；Qf表示聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的總能源消耗量。

（二）節(jié)能率

節(jié)能率=節(jié)能量/原燃料消耗量。在此，表示聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)相對(duì)于分產(chǎn)系統(tǒng)的節(jié)能率，以PES表示，公式為：

（三）效率

效率也稱(chēng)二次能耗率，指系統(tǒng)各種能量之和與燃料的熱能的比值。這是從物理熱力學(xué)第二定律來(lái)對(duì)用能效率進(jìn)行衡量的指標(biāo)，重視能量的質(zhì)。效率可以表示為：，式中：Ew表示系統(tǒng)總供電量（kW）；Eh表示系統(tǒng)輸出有用熱量（kW）；Ec表示系統(tǒng)輸出有用冷量（kW）；Qge表示燃料總值（kW）。

三、結(jié)論

選取不同能源效率評(píng)價(jià)指標(biāo)來(lái)衡量分布式能源的效率，結(jié)論會(huì)有所不同，有時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)大相徑庭的結(jié)果。對(duì)冷（熱）電聯(lián)產(chǎn)的效率評(píng)價(jià)準(zhǔn)則分為兩類(lèi)，一類(lèi)是根據(jù)物理熱力學(xué)第一定律，不考慮質(zhì)的差別，常用的有一次能源利用率、節(jié)能率；另一類(lèi)是根據(jù)物理熱力學(xué)第二定律，考慮質(zhì)的差別，如效率。目前，應(yīng)用較多，效率評(píng)價(jià)相對(duì)簡(jiǎn)單的指標(biāo)是第一類(lèi)，尤其以一次能源利用率指標(biāo)評(píng)價(jià)和仿真的研究較多。

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篇8

目前，大多數(shù)大汽車(chē)市場(chǎng)的監(jiān)管機(jī)構(gòu)都要求大幅度減少汽車(chē)尾氣的二氧化碳排放，而蓄勢(shì)待發(fā)的新一輪的汽車(chē)進(jìn)化正是與汽車(chē)的排放量密切相關(guān)。

管窺節(jié)能環(huán)保汽車(chē)

發(fā)展低碳汽車(chē)，意味著要實(shí)現(xiàn)動(dòng)力系統(tǒng)的電氣化，這需要經(jīng)歷幾個(gè)階段：微混合動(dòng)力/起停汽車(chē)、輕度混合動(dòng)力汽車(chē)、完全混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)、插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)、里程擴(kuò)展型混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)、電池電動(dòng)汽車(chē)和燃料電池電動(dòng)汽車(chē)。本文介紹“液壓混合動(dòng)力”之外的一些技術(shù)發(fā)展及相關(guān)應(yīng)用，以窺探全球節(jié)能環(huán)保汽車(chē)的發(fā)展現(xiàn)狀。

【混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)】 混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)可以顯著提高燃油效率并減少溫室氣體的排放量，特別是在城市中使用時(shí)，它們還可以減少其他空氣污染物的排放量，并降低城市中的噪音水平。目前已經(jīng)有多種車(chē)型，比如豐田Prius、本田Insight、本田Jazz混合動(dòng)力、雷克薩斯CT200H、保時(shí)捷卡宴S混合動(dòng)力車(chē)、標(biāo)致508HYbrid4和奔馳E300B luetecHybrid等?？梢哉f(shuō)，從豐田1997年首次大規(guī)模生產(chǎn)第一代Prius至今，混合動(dòng)力技術(shù)已經(jīng)確立了堅(jiān)固的市場(chǎng)地位。2009年，Prius是日本最暢銷(xiāo)的汽車(chē)，而混合動(dòng)力汽車(chē)也占據(jù)了當(dāng)年11%的市場(chǎng)份額。據(jù)報(bào)道，Prius是2012年第一季度全球銷(xiāo)量第三的汽車(chē)。隨著更多的車(chē)型的出現(xiàn)，混合動(dòng)力技術(shù)將在全球范圍內(nèi)獲得更大的市場(chǎng)份額。在推出高檔的Lexux混合動(dòng)力車(chē)并把Prius的范圍擴(kuò)大到包括七座的同時(shí)，豐田現(xiàn)在已經(jīng)推出了混合動(dòng)力版本的Auris和Yaris。2012年9月，豐田宣布它計(jì)劃到2015年底前推出21款新的混合動(dòng)力車(chē)型，并預(yù)計(jì)在2013～2015年間，其混合動(dòng)力汽車(chē)的年銷(xiāo)售量至少為一百萬(wàn)臺(tái)，這大約相當(dāng)于豐田15%的汽車(chē)生產(chǎn)。

【插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)】 插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)結(jié)合了短距離時(shí)（如每天上下班）電動(dòng)模式的優(yōu)勢(shì)與長(zhǎng)距離時(shí)汽油/柴油動(dòng)力汽車(chē)的優(yōu)勢(shì)（運(yùn)行距離遠(yuǎn)，加油時(shí)間短）。該車(chē)在純電動(dòng)模式下運(yùn)行時(shí)不產(chǎn)生任何直接影響空氣質(zhì)量的污染物，同時(shí)降低噪音污染；與低碳電力結(jié)合使用時(shí)，可大大減少溫室氣體排放。但插電混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)購(gòu)買(mǎi)價(jià)格明顯高于同類(lèi)的內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)。因?yàn)樾枰菁{內(nèi)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)，一個(gè)電動(dòng)馬達(dá)和一個(gè)大電池，所以它比傳統(tǒng)汽車(chē)重；而且，這可能會(huì)導(dǎo)致降低車(chē)輛內(nèi)部空間和負(fù)載能力，并增加車(chē)輛的能源消耗。雖然更大的電池的生產(chǎn)增加了插電混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的碳排放，但車(chē)輛整個(gè)生命周期的整體凈排放量仍是比傳統(tǒng)的汽油/柴油動(dòng)力車(chē)顯著降低。由于是混合動(dòng)力，因此它非常適合那些需要很多較短距離（如每天上下班）車(chē)程，但同時(shí)還需要傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)的行駛距離和公用設(shè)施的車(chē)主。目前市場(chǎng)上有少量的車(chē)型可購(gòu)買(mǎi)，比如沃爾沃V60、豐田Prius插電式混合等。

【里程擴(kuò)展型混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)】 與插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)類(lèi)似，該車(chē)在純電動(dòng)模式下運(yùn)行時(shí)不產(chǎn)生任何直接的影響空氣質(zhì)量的污染物，而且在低速行駛時(shí)能減少噪音污染；當(dāng)與低碳電力和生物燃料一起使用時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)顯著的溫室氣體減排。同樣，與內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)相比，前期的購(gòu)買(mǎi)價(jià)格比較高。里程擴(kuò)展型混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)在制造中可能會(huì)產(chǎn)生比同級(jí)別的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)多達(dá)34%的溫室氣體排放量，這主要是由于電池生產(chǎn)造成的，但車(chē)輛生命周期的整體凈排放量仍然顯著降低。全電動(dòng)情況下更長(zhǎng)的行駛距離，結(jié)合汽油/柴油擴(kuò)展，使得該類(lèi)車(chē)輛非常適合每天有定期的較短行程的駕駛者。當(dāng)需要長(zhǎng)途旅行時(shí)，該類(lèi)車(chē)輛有傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)的行駛里程和公用設(shè)施可用。但如果推廣，則需要通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新來(lái)降低電池成本和重量，從而讓車(chē)輛價(jià)格與替代車(chē)型接近，并且提高性能。目前有一些可選車(chē)型，如沃克斯豪爾的Ampera、雪佛蘭的Volt、菲斯克的Kama。

【純電池電動(dòng)汽車(chē)】 2013年4月，Detroit Electric在上海汽車(chē)展上向公眾推出了新的高性能電動(dòng)跑車(chē)SP：01。該限量版的兩座純電動(dòng)跑車(chē)為電動(dòng)汽車(chē)的性能和操控性樹(shù)立了新的標(biāo)桿。它的最高時(shí)速可達(dá)250公里，加速到100公里每小時(shí)只需要3.7秒，據(jù)稱(chēng)是當(dāng)今世界速度最快的純電動(dòng)汽車(chē)，但高昂的價(jià)格（起價(jià)13.5萬(wàn)美元）使得在車(chē)展或電視節(jié)目以外的地方看到SP：01電動(dòng)跑車(chē)的機(jī)會(huì)相當(dāng)渺茫。純電池電動(dòng)汽車(chē)幾乎無(wú)污染，且每公里行駛成本較低。由于運(yùn)動(dòng)部件的減少、液體變化的需求減少和剎車(chē)片磨損的降低，需要的維修成本也比內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力車(chē)低。與汽油/柴油或混合動(dòng)力汽車(chē)相比，它最大的劣勢(shì)是價(jià)格過(guò)高。中型純電池電動(dòng)汽車(chē)（如日產(chǎn)LEAF）比同級(jí)別的汽油或柴油動(dòng)力車(chē)要貴大約2萬(wàn)美元，這主要是由于電池成本高。隨著技術(shù)創(chuàng)新和電池產(chǎn)量增加，純電池電動(dòng)汽車(chē)的成本溢價(jià)可能會(huì)隨著時(shí)間的推移而減少，到2020年降至約8000美元，到2030年降至約4000美元。與汽油/柴油動(dòng)力車(chē)相比，目前純電池電動(dòng)車(chē)行駛里程有限（通常160公里左右就需要充電，但范圍從80～400公里不等）；在極冷或極熱條件下，行駛里程可能更有限。另外，汽車(chē)生命周期內(nèi)電池的耐用性還是個(gè)未知數(shù)。

【燃料電池電動(dòng)汽車(chē)】 汽車(chē)制造商越來(lái)越擔(dān)心制造電池為動(dòng)力的汽車(chē)將無(wú)法滿足苛刻的排放和燃油經(jīng)濟(jì)性標(biāo)準(zhǔn)，因此或許我們需要燃料電池電動(dòng)汽車(chē)。使用氫氣作為燃料——實(shí)際上更準(zhǔn)確地說(shuō)是用它作為能量載體，因?yàn)樯a(chǎn)氫氣要消耗其他能源——有潛力減少溫室氣體和其他污染物的排放量，因?yàn)槿剂想姵仉妱?dòng)汽車(chē)在使用階段沒(méi)有空氣污染物排放，水蒸汽是惟一的反應(yīng)產(chǎn)物。正如戴姆勒公司首席技術(shù)官Thomas Weber所言，燃料電池技術(shù)具有無(wú)排放行駛的最大潛力。美國(guó)能源部長(zhǎng)最近對(duì)氫氣技術(shù)表示出越來(lái)越濃厚的興趣。與此同時(shí)，德國(guó)政府已經(jīng)撥款給全國(guó)可替代能源的服務(wù)站，用其提供電池充電器和氫泵服務(wù)。由于較短的加油時(shí)間和較長(zhǎng)的行駛里程，燃料電池汽車(chē)適合于需要定期長(zhǎng)途運(yùn)行的車(chē)主。預(yù)期到2050年燃料電池電動(dòng)電動(dòng)車(chē)可能會(huì)占據(jù)超過(guò)30%的中型汽車(chē)市場(chǎng)。

2013年1月下旬，豐田和寶馬透露說(shuō)計(jì)劃在氫燃料電池研究方面進(jìn)行合作。早些時(shí)候，福特、戴姆勒和日產(chǎn)宣布它們共同努力，并最早于2017年將它們自己的燃料電池技術(shù)推向市場(chǎng)。它們希望通過(guò)協(xié)作發(fā)出明確的信號(hào)，讓供應(yīng)商、政策制定者和行業(yè)鼓勵(lì)進(jìn)一步發(fā)展氫氣補(bǔ)給站和其他必要的基礎(chǔ)設(shè)施，從而使氫氣動(dòng)力車(chē)大眾化成為可能。

估計(jì)目前燃料電池汽車(chē)的成本溢價(jià)約為10萬(wàn)美元。隨著時(shí)間的推移，溢價(jià)會(huì)減少，預(yù)計(jì)到2030年降至4500美元左右。2012年，英國(guó)研制成功聚合物電解質(zhì)膜燃料電池（PEMFC），它能在較低的溫度下操作，比其它燃料電池更小、更輕，使得它們更適合用于小汽車(chē)和貨車(chē)。英國(guó)的聚合物電解質(zhì)膜燃料電池系統(tǒng)可將汽車(chē)總擁有成本降到低于36美元/kW，從而讓燃料電池電動(dòng)汽車(chē)足以在成本上與內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力汽車(chē)競(jìng)爭(zhēng)。如果使用該技術(shù)，到2050年可以將燃料電池電動(dòng)汽車(chē)的市場(chǎng)總份額從原有預(yù)期的25%提高到34%，相當(dāng)于在全球增加了200萬(wàn)輛燃料電池電動(dòng)汽車(chē)，這等同于300億美元的聚合物電解質(zhì)膜燃料電池市場(chǎng)價(jià)值，以及全球2.6億噸的二氧化碳節(jié)余。

目前還沒(méi)有可供購(gòu)買(mǎi)的氫燃料電池汽車(chē)，但氫燃料電池汽車(chē)已經(jīng)開(kāi)始試運(yùn)行。例如在南加州，本田已經(jīng)向一組選定的消費(fèi)者出租其FCX氫燃料電池汽車(chē)。在夏威夷，通用汽車(chē)測(cè)試了氫動(dòng)力雪佛蘭汽車(chē)Equinox，該車(chē)在2010年溫哥華冬季奧運(yùn)會(huì)中試用。2013年2月現(xiàn)代開(kāi)始有限生產(chǎn)供公共和私人車(chē)隊(duì)租賃的車(chē)輛。豐田表示會(huì)在2015年燃料電池轎車(chē)，其他廠商也有類(lèi)似期望。它們的目標(biāo)市場(chǎng)定在英國(guó)、日本、德國(guó)和美國(guó)等國(guó)家，因?yàn)檫@些國(guó)家已經(jīng)有了這類(lèi)汽車(chē)加燃料所需的氫基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)計(jì)劃。

氫氣動(dòng)力的待解難題

雖然有足夠的吸引力，但是氫能源自身也存在問(wèn)題。

首先，氫氣不是燃料，它只是燃料傳輸?shù)囊环N方法。作為宇宙中最豐富的元素，氫氣并不是單獨(dú)存在的，它必須從其他化合物—如水或烴分子—中提取，需要其他能源。最清潔徹底的方法當(dāng)然是利用太陽(yáng)光將水分解為氫和氧，或者使用太陽(yáng)能電解水。這意味著要有一個(gè)可行的“氫經(jīng)濟(jì)”，太陽(yáng)能的使用一定要便宜。當(dāng)然制造氫氣的能量也可以來(lái)自煤炭或核能，但其后的副產(chǎn)品必須加以處理。

新的提取氫氣的技術(shù)也在不斷涌現(xiàn)。例如2013年3月，瑞典隆德大學(xué)（Lund University）的研究人員開(kāi)發(fā)出一種方法，可以將發(fā)電站運(yùn)行中產(chǎn)生的燃燒垃圾底灰分解成氫氣。由燃燒垃圾形成的重的砂粒狀底灰經(jīng)常被用來(lái)覆蓋垃圾填埋場(chǎng)或作為建筑材料，由于存儲(chǔ)時(shí)會(huì)逐漸釋放氫氣，因此為了避免爆炸危險(xiǎn)，這些垃圾底灰通常被放置在開(kāi)放空間以確保氫氣可以逸出。這項(xiàng)新技術(shù)不是讓氫氣緩慢釋放到空氣中，而是在無(wú)氧環(huán)境中用水浸濕底灰使其迅速釋放氫氣，然后收集并存儲(chǔ)，從而將垃圾底灰變?yōu)橐环N資源。該技術(shù)不僅消除了氫氣爆炸的風(fēng)險(xiǎn)，還降低了垃圾填埋場(chǎng)的壓力。研究人員估計(jì)，使用這種技術(shù)每年可產(chǎn)生200億升的氫氣，相當(dāng)于56千兆瓦時(shí)（GWh）的能量，有助于更環(huán)保的氫生成。

其次，氫的存儲(chǔ)運(yùn)輸有問(wèn)題。氫氣需要壓縮存貯，攜帶氫加壓罐相當(dāng)于攜帶炸彈，非常危險(xiǎn)，因此必須為氫氣運(yùn)輸制造一個(gè)安全的氫存儲(chǔ)介質(zhì)。

第三，使用氫須使用燃料電池，因此燃料電池一定要便宜，但目前用鉑作催化劑的成本相當(dāng)高。同時(shí)，為了鼓勵(lì)消費(fèi)者對(duì)燃料電池汽車(chē)的大規(guī)模接受，必須有大型加氫基礎(chǔ)設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)，以確保車(chē)主可以方便地為車(chē)輛加氫。

核心在于電池技術(shù)

動(dòng)力系統(tǒng)電氣化的進(jìn)展速度主要取決于電池技術(shù)，或者說(shuō)儲(chǔ)能技術(shù)。如何讓電動(dòng)汽車(chē)的市場(chǎng)占有率迅速增長(zhǎng)，改進(jìn)電池技術(shù)和降低成本被廣泛認(rèn)為是最重要的因素之一。這需要四個(gè)方面的突破：降低成本、提高能量比（從而提高既定電池重量下車(chē)輛的行駛和性能）、提高可用的運(yùn)行壽命和減少充電時(shí)間。同時(shí)，制造商必須確保最高的安全水平。由于許多鋰離子化學(xué)物質(zhì)的不穩(wěn)定性，這一挑戰(zhàn)相當(dāng)大，這也正是當(dāng)前插電式汽車(chē)的主要關(guān)注點(diǎn)。動(dòng)力系統(tǒng)電氣化的進(jìn)展速度因素很多，有政府因素，比如樹(shù)立運(yùn)輸業(yè)碳減排的長(zhǎng)遠(yuǎn)眼光和戰(zhàn)略，確保提供必要的加油/電/氫等的基礎(chǔ)設(shè)施；有技術(shù)因素，比如降低成本并提高能源存儲(chǔ)（和燃料電池）技術(shù)的性能，減少車(chē)輛的能源消耗，開(kāi)發(fā)加油/充電的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)等。

消費(fèi)者考慮購(gòu)買(mǎi)電動(dòng)汽車(chē)時(shí)考慮的主要因素包括：所使用“燃料”（即電池等）的價(jià)格（90%）、方便充電（86%）、行駛里程（82%）、汽車(chē)使用壽命（即電池生命周期，78%）和汽車(chē)控制單元（即電池管理，73%）等。尤其電池，因?yàn)樗茧妱?dòng)汽車(chē)總成本的比重很大，而電動(dòng)汽車(chē)車(chē)主或潛在車(chē)主都還無(wú)法確定電池使用壽命有多久，折舊率如何。

雖然以電池為動(dòng)力的汽車(chē)的發(fā)展讓人失望：它們依然價(jià)格昂貴、行駛里程有限、充電時(shí)間長(zhǎng)、電池壽命不確定以及車(chē)型少等，但是，隨著電池技術(shù)的改進(jìn)，全電動(dòng)汽車(chē)足以滿足那些短途的、日常行駛需求可預(yù)測(cè)的駕駛者的需求，而且更經(jīng)濟(jì)。而對(duì)于其他駕駛者，也會(huì)有一系列的選擇來(lái)滿足他們的需求，包括改進(jìn)的汽油或柴油內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)、混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)、插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)、燃料電池車(chē)及其他。根據(jù)KPMG的預(yù)測(cè)，到2018年，插電式混合動(dòng)力車(chē)被認(rèn)為具有最大的銷(xiāo)售潛力，而純電動(dòng)汽車(chē)的吸引力最?。↘PMG，2013）。比如日本，已經(jīng)大力采用混合動(dòng)力，2012年5月，所有新登記的汽車(chē)中有五分之一是混合動(dòng)力車(chē)（此數(shù)字不包括微型車(chē)）。尤其是在福島核災(zāi)難之后，純電動(dòng)車(chē)更加不被日本汽車(chē)業(yè)的高管看好。隨著消費(fèi)者越來(lái)越適應(yīng)電子技術(shù)，他們的購(gòu)買(mǎi)習(xí)慣很可能會(huì)改變。當(dāng)前電動(dòng)車(chē)的成本高的一個(gè)解決方案是買(mǎi)車(chē)，但可租賃電池，目前雷諾Twizy已經(jīng)提供了這種模式。

從短期來(lái)看，預(yù)計(jì)傳統(tǒng)的汽油/柴油車(chē)仍將繼續(xù)主導(dǎo)個(gè)人交通工具。發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的創(chuàng)新結(jié)合車(chē)輛效率的改進(jìn)，可以實(shí)現(xiàn)高水平的燃料經(jīng)濟(jì)性。同時(shí)，全混合動(dòng)力技術(shù)的市場(chǎng)份額會(huì)繼續(xù)增加。

篇9

【關(guān)鍵詞】燃料電池；質(zhì)子交換膜；質(zhì)子交換膜燃料電池

0.前言

燃料電池可直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，能量轉(zhuǎn)換效率高達(dá)60%～80%，實(shí)際使用效率是普通內(nèi)燃機(jī)的2～3倍。同時(shí)，還具有燃料多樣化、噪音低、可靠性強(qiáng)、維修性好等優(yōu)點(diǎn)。因此開(kāi)發(fā)燃料電池這種潔凈能源技術(shù)是實(shí)現(xiàn)高效、合理使用資源和保護(hù)環(huán)境的一個(gè)重要途徑，燃料電池技術(shù)是21世紀(jì)最具競(jìng)爭(zhēng)力的能源新技術(shù)之一。

質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）是一種低溫燃料電池，除了具有一般燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率高、環(huán)境友好等特點(diǎn)外，還具有可在室溫下快速啟動(dòng)、無(wú)電解液流失、水易排出、壽命長(zhǎng)、比功率與比能量高等特點(diǎn)。

1.質(zhì)子交換膜

質(zhì)子交換膜是質(zhì)子交換膜燃料電池的關(guān)鍵部分，它能起到分隔燃料和氧化劑、傳導(dǎo)質(zhì)子和絕緣電子的作用，其性能和壽命直接決定電池的性能和壽命。

質(zhì)子交換膜的分類(lèi)：

1.1含氟主鏈聚合物膜

C-F鍵的鍵能是485kJ/mol，高于C-H鍵的鍵能（350～435kJ/mol）和C-C鍵的鍵能（350～410kJ/mol），同時(shí)氟原子的半徑較大（0.64×10-10m），氟在C-C鍵附近形成一道保護(hù)屏障，因此含C-F鍵的聚合物具有較高的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性。這類(lèi)聚合物膜主要有全氟磺酸膜和部分含氟聚合物膜兩類(lèi)。

（1）全氟磺酸膜。

目前PEMFC中應(yīng)用的質(zhì)子交換膜幾乎全為全氟磺酸膜，廣泛應(yīng)用的是美國(guó)Dupont公司生產(chǎn)的Nafion系列膜。在全氟磺酸膜中，磺酸根是固定離子，它與質(zhì)子結(jié)合形成的磺酸基團(tuán)既可提供反離子，又能吸引水分子。氟原子具有強(qiáng)的電負(fù)性，使磺酸基具有強(qiáng)酸性，其強(qiáng)度與硫酸相當(dāng)，因此膜中的磺酸基團(tuán)處于完全解離狀態(tài)，具有較好的質(zhì)子導(dǎo)電性。全氟磺酸膜的電導(dǎo)率強(qiáng)烈地依賴于含水量，全氟磺酸膜在含水量較低或溫度較高（>100℃）又無(wú)水補(bǔ)充的情況下，電導(dǎo)率會(huì)明顯下降[1]，很多研究者通過(guò)摻雜氧化硅等無(wú)機(jī)物來(lái)提高全氟磺酸膜在高溫下的性能[2]。全氟磺酸化合物制備困難，成本較高，全氟磺酸質(zhì)子交換膜的價(jià)格成為制約質(zhì)子交換膜燃料電池商業(yè)化的一個(gè)重要因素。因此，開(kāi)發(fā)性能優(yōu)良的全氟磺酸膜的替代產(chǎn)品非常重要。

（2）部分含氟聚合物膜。

部分含氟聚合物膜的制備可采用全氟或偏氟材料為基膜，通過(guò)電子或等離子輻射，產(chǎn)生活性點(diǎn)后與帶有質(zhì)子交換基團(tuán)（如-SO3H）的單體發(fā)生共聚反應(yīng)，將其接枝到基膜上；或先接枝上不帶有功能團(tuán)的單體側(cè)鏈，再通過(guò)磺化等反應(yīng)在側(cè)鏈上引入離子交換基團(tuán)[3]。聚合物基膜一般采用偏氟乙烯（PVDF）、交聯(lián)聚四氟乙烯（PTFE）以及乙烯-四氟乙烯的共聚物（ET-FE）等，從而保證膜在電池中具有足夠的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度。側(cè)鏈多為含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)的化合物單體，如苯乙烯，以便于磺化。用ETFE的磺化接枝膜組裝的直接甲醇燃料電池在90～130℃下的性能與Nafion膜相當(dāng)。但是，電池陰極產(chǎn)生的HO、HO2等自由基易于進(jìn)攻輻射接枝膜支鏈上的芐基，導(dǎo)致聚苯乙烯磺酸支鏈脫落使膜降解，尤其在高溫下降解更容易發(fā)生。

1.2元素有機(jī)聚合物膜

元素有機(jī)聚合物是指高分子主鏈沒(méi)有碳原子，完全由Si、O、S、N和P等組成。該類(lèi)聚合物中用于制備質(zhì)子交換膜的主要有硅氧聚合物膜和聚膦腈膜。

（1）硅氧聚合物膜。

Si-O鍵的鍵能為445kJ/mol，因此含有該鍵的聚合物具有較高的穩(wěn)定性。通常無(wú)機(jī)Si-O網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)（即陶瓷）在高溫下形成。在常溫下，該結(jié)構(gòu)的聚合物可通過(guò)溶膠-凝膠過(guò)程在有機(jī)溶劑或水溶液中生成。有機(jī)基團(tuán)可以通過(guò)化學(xué)鍵連接到氧化硅上，這樣得到的產(chǎn)物叫作有機(jī)改性硅酸鹽（ORMOSIL）或有機(jī)改性陶瓷（OR-MOCER）。將芳基磺酸或烷基磺酸陰離子[4]接枝到與硅原子連接的甲基上，得到一系列可用于燃料電池的質(zhì)子導(dǎo)電聚合物膜。聚苯磺酸硅烷膜在室溫下的電導(dǎo)率為10-2S/cm，具有無(wú)定型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，200℃以內(nèi)可穩(wěn)定存在，是一種化學(xué)穩(wěn)定性良好的透明膜材料。該類(lèi)材料還可用于全氟磺酸膜的改性，或者制備無(wú)機(jī)復(fù)合膜。但至今還沒(méi)有聚硅氧烷用于燃料電池測(cè)試的報(bào)道。

（2）聚膦腈膜。

聚膦腈是一類(lèi)具有特殊性能的無(wú)機(jī)高分子功能材料，磺化和磷酸化聚膦腈主鏈?zhǔn)怯山惶娴腜、N原子以及交替的單雙鍵組成的-（P=N）-長(zhǎng)鏈，共軛雙鍵使主鏈具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性，但雙鍵的存在并不影響鍵的旋轉(zhuǎn)，因此主鏈又具有較高的扭轉(zhuǎn)柔順性。聚膦腈主鏈的P上可以連接2個(gè)相同或不同的側(cè)鏈，合成多種具有不同功能的新材料。這類(lèi)材料具有較好的機(jī)械和熱穩(wěn)定性，且甲醇透過(guò)率大大低于Nafion膜。

1.3芳香族碳?xì)渲麈溇酆衔锬?/p>

碳?xì)渲麈湹幕衔镒鳛橹颇げ牧现饕幸韵聝?yōu)點(diǎn)：有多種材料已經(jīng)商業(yè)化，價(jià)格便宜；其中包含的極性基團(tuán)在很寬的溫度范圍內(nèi)具有較好的持水性；可以從分子設(shè)計(jì)的角度減少其使用過(guò)程中的降解；與含氟的材料相比，更容易回收利用，環(huán)境友好。

（1）苯環(huán)的碳?xì)渲麈溇酆衔铩?/p>

含有苯環(huán)的碳?xì)渲麈溇酆衔锞哂休^好的氧化穩(wěn)定性，主要是由于苯環(huán)上的C-H鍵的鍵能為435kJ/mol，高于脂肪鏈上的C-H鍵的鍵能350kJ/mol?；腔郾揭蚁┠さ闹旅毕菔侵麈溨腥〈腃-H鍵不能耐受氧氣和電池反應(yīng)產(chǎn)生的自由基的強(qiáng)氧化性，材料的使用壽命較短。完全由苯環(huán)組成的聚合物聚苯（PP）具有很好的氧化穩(wěn)定性，但其軟化點(diǎn)為500℃，通常狀態(tài)下該聚合物非常堅(jiān)硬，不易加工。商業(yè)化含苯環(huán)聚合物含有為聚合物提供一定柔性的X原子或基團(tuán)。

（2）磺化改性的碳?xì)渲麈溇酆衔锬ぁ?/p>

為了使聚合物具有一定的導(dǎo)電性，必須對(duì)它進(jìn)行改性，最常見(jiàn)的方法是磺化?；腔磻?yīng)為親電反應(yīng)，反應(yīng)容易在電子云密度較大的位置上發(fā)生。直接與有供電子作用的官能團(tuán)連接的苯環(huán)具有較大的電子云密度，更易于磺化。目前研究的磺化碳?xì)渲麈溇酆衔锬ぶ饕谢腔垌浚⊿PSF）膜、磺化聚醚醚酮（SPEEK）膜或磺化聚醚醚酮酮（SPEEKK）膜、磺化聚苯并咪唑（SPBI）膜、磺化聚酰胺（SPI）膜、磺化聚（4-苯氧苯甲酰基-1，4-亞苯）（SPPBP）膜以及磺化雜萘聯(lián)苯聚醚酮（SPPEK）膜和磺化雜萘聯(lián)苯聚醚砜（SPPES）膜等[5]。

（3）無(wú)機(jī)酸摻雜堿性聚合物膜。

有些聚合物中含有如醚、醇、氨基、酰胺、亞酰胺等具有堿性的基團(tuán)，可與磷酸、硫酸等強(qiáng)酸作用。由于磷酸和硫酸具有自質(zhì)子化和自脫水的獨(dú)特性能，即使在無(wú)水條件下它們?nèi)跃哂幸欢ǖ馁|(zhì)子傳導(dǎo)性。在堿性聚合物中，聚合物和酸通過(guò)氫鍵或質(zhì)子化相互作用，酸的解離度比無(wú)水時(shí)增大，對(duì)質(zhì)子的傳導(dǎo)能力增強(qiáng)。

目前研究的用于制備無(wú)機(jī)酸摻雜膜的堿性聚合物主要有PEO、PVA、PAAM和PEI等，近年來(lái)對(duì)硫酸與殼聚糖復(fù)合膜的研究也有報(bào)道[6]。磷酸摻雜PBI膜的研究受到人們的廣泛重視。該膜的電導(dǎo)率隨酸的摻雜量、溫度及相對(duì)濕度的改變而變化。

（4）酸堿聚合物共混膜。

酸性聚合物和堿性聚合物可以通過(guò)交聯(lián)形成柔韌的離子網(wǎng)絡(luò)，在保證膜的較高電導(dǎo)率的前提下可提高膜的穩(wěn)定性，若用于直接甲醇燃料電池時(shí)，膜的阻醇性能也得到提高?；撬峄鶊F(tuán)與堿性聚合物以氫鍵P-SO3…H…N-P′的形式結(jié)合。研究所選用的酸性聚（下轉(zhuǎn)第137頁(yè)）（上接第22頁(yè)）合物有SPSF、SPES或SPEEK，堿性聚合物有商業(yè)化的PBI、PEI、聚4-乙烯基吡啶（P4VP）以及通過(guò)NH2-或N（CH3）2-改性PSF得到的胺化聚砜（PSF（NH2））。Kerres等[7]制得了SPEEK/PBI膜、SPEEK/P4VP膜、SPEEK/PSF（NH2）2膜、SPSF/PBI膜和SPSF/P4VP膜。研究表明，相同條件下，SPSU/PBI和SPEEK/PBI共混膜的甲醇透過(guò)系數(shù)分別是Nafion117膜的13%和7%。同時(shí)，這類(lèi)膜具有很好的熱穩(wěn)定性和較高的質(zhì)子電導(dǎo)率。將這類(lèi)膜用于氫氧PEMFC性能測(cè)試時(shí)，70℃下與Nafion112膜的電池性能相當(dāng)；用于直接甲醇燃料電池時(shí)，70～110℃下與Nafion105膜的電池性能相當(dāng)。

2.結(jié)語(yǔ)

目前，質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）領(lǐng)域的研究廣泛采用Dupont公司的Nafion膜或其它全氟磺酸聚合物膜。但是，現(xiàn)有的全氟磺酸膜在溫度超過(guò)100℃時(shí)，由于膜內(nèi)水的過(guò)分蒸發(fā)，造成其質(zhì)子傳導(dǎo)速率急劇下降，質(zhì)子傳導(dǎo)性能極差。另外全氟磺酸膜還存在環(huán)境污染嚴(yán)重、膜成本高及制備工藝復(fù)雜等問(wèn)題，不是最理想的質(zhì)子交換膜材料。未來(lái)質(zhì)子交換膜的發(fā)展會(huì)朝著“低成本、高溫高導(dǎo)電率、吸水保水性”方向進(jìn)行開(kāi)發(fā)和改性。

【參考文獻(xiàn)】

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篇10

關(guān)鍵詞：新能源；汽車(chē)；發(fā)展現(xiàn)狀

一、新能源汽車(chē)的誕生背景

1.1能源緊缺、石油價(jià)格高昂

石油能源將出現(xiàn)供需矛盾，汽車(chē)使用成本越來(lái)越高，尋找既綠色環(huán)保又低廉價(jià)格的能源成了當(dāng)務(wù)之急，新能源汽車(chē)便在這種情形下走進(jìn)了歷史舞臺(tái)。

1.2環(huán)保問(wèn)題

隨著時(shí)代的發(fā)展，大家越來(lái)越意識(shí)到：維護(hù)生態(tài)平衡，保護(hù)環(huán)境是根本性問(wèn)題。汽車(chē)尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)的高要求使得各大汽車(chē)廠商采取各種方法以提高排放質(zhì)量，減少污染物，新能源汽車(chē)便進(jìn)入了人們的視野。

二、新能源汽車(chē)的種類(lèi)

2.1引言

新能源汽車(chē)又稱(chēng)代用燃料汽車(chē)，包括全部或部分使用非石油燃料的汽車(chē)。根據(jù)《新能源汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準(zhǔn)入管理規(guī)則》[4]的規(guī)定，新能源汽車(chē)包括混合動(dòng)力汽車(chē)（HEV）、純電動(dòng)汽車(chē)（BEV）、燃料電池電動(dòng)汽車(chē)（FCEV） ，氫能源動(dòng)力汽車(chē)、燃?xì)馄?chē)以及其他新能源汽車(chē)等各類(lèi)別產(chǎn)品。

2.2新能源汽車(chē)的種類(lèi)

2.2.1燃?xì)馄?chē)：其排放污染大大低于以油為燃料的汽車(chē)；抗爆震性好，可以提高動(dòng)力性能；燃料以氣態(tài)進(jìn)入氣缸，燃燒較充分，熱效率高；采取了多項(xiàng)有效的技術(shù)措施和設(shè)施，使燃?xì)馐褂闷饋?lái)更安全；天然氣資源豐富，價(jià)格便宜。

2.2.2燃料電池汽車(chē)：利用氫氣等燃料與氧氣在催化劑的作用下經(jīng)電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的電能為主要?jiǎng)恿υ吹钠?chē)。燃料電池的反應(yīng)不經(jīng)過(guò)燃燒過(guò)程，能量轉(zhuǎn)化效率高；并且它的排放主要是水，不產(chǎn)生有害物質(zhì)。

2.2.3純電動(dòng)汽車(chē)：純電動(dòng)汽車(chē)已發(fā)展到較成熟階段[5-6]。在各國(guó)政府的大力支持下，鋰離子電池技術(shù)迅猛發(fā)展，己經(jīng)成為電動(dòng)汽車(chē)車(chē)用動(dòng)力電池的主要發(fā)展方向[7]。

2.2.4混合動(dòng)力汽車(chē)：指由多于一種的能量轉(zhuǎn)換器能提供驅(qū)動(dòng)動(dòng)力的混合型電動(dòng)汽車(chē)，即使用蓄電池和副能量單元的電動(dòng)汽車(chē)，其副能量單元實(shí)際上是一部燃燒某種燃料的原動(dòng)機(jī)或動(dòng)力發(fā)電機(jī)組[8]。

2.2.5氫能源動(dòng)力汽車(chē)； 以氫為主要能量作為移動(dòng)的汽車(chē)，行車(chē)路遠(yuǎn)，使用的壽命長(zhǎng)，最大的優(yōu)點(diǎn)是不污染環(huán)境。雖然現(xiàn)在技術(shù)原因，在氫氣的提取上有嚴(yán)重的阻礙，但是由于氫氣燃燒后釋放的完全沒(méi)有污染的水，因此氫燃料電池汽車(chē)還是非常受重示。

2.2.6太陽(yáng)能汽車(chē)：顧名思義，太陽(yáng)能汽車(chē)就是使用太陽(yáng)能電池把光能轉(zhuǎn)化成電能并以此為驅(qū)動(dòng)能源的汽車(chē)。太陽(yáng)能發(fā)電在汽車(chē)上的應(yīng)用，將能夠有效降低全球環(huán)境污染。直接采用太陽(yáng)能為能源，間接采用電能作為能源，可有效的節(jié)約化石燃料。

三、新能源汽車(chē)發(fā)展現(xiàn)狀

3.1現(xiàn)狀存在的問(wèn)題：

新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略不是很清晰；核心技術(shù)不甚成熟；發(fā)展項(xiàng)目重疊；基礎(chǔ)配套設(shè)施不完善；價(jià)格昂貴；民眾的環(huán)保理念知之甚少；補(bǔ)給能源的儲(chǔ)存、生產(chǎn)問(wèn)題；電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航問(wèn)題。

3.2國(guó)內(nèi)外的發(fā)展：

（1） 據(jù)我國(guó)發(fā)展新能源汽車(chē)以來(lái)，2001 年， 國(guó)家把新能源汽車(chē)研究列入“十一五” 期間的 “863” 重大研究課題， 同時(shí)規(guī)劃出了以汽油車(chē)為基點(diǎn)，向氫動(dòng)力汽車(chē)大力發(fā)展的戰(zhàn)略。

（2） 美國(guó)始終致力于提高乙醇以及生物柴油等可再生資源使用量。

（3） 日本為推進(jìn)新能源汽車(chē)以及環(huán)保汽車(chē)，從 2009年 4 月1日起日本實(shí)施了 “綠色稅制”。

（4） 歐盟在 2003 年了 《歐洲未來(lái)氫能圖景》 ，并制訂了 《歐盟氫能發(fā)展路線圖》。

（5） 國(guó)務(wù)院決定免征新能源汽車(chē)車(chē)輛購(gòu)置稅，電解液已經(jīng)實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化[14]。

（6） 成本較之前已經(jīng)逐步下降，極大的提升了競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

結(jié)論：

目前，中國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)了發(fā)展節(jié)能汽車(chē)和發(fā)展新能源汽車(chē)相結(jié)合，能源多元化、動(dòng)力電氣化、排放潔凈化必將推動(dòng)中國(guó)新能源汽車(chē)迅速發(fā)展，中國(guó)有望在不久的將來(lái)將成為新能源汽車(chē)的研究中心。（作者單位：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)）

參考文獻(xiàn)：

[1]中國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)研究.高銘澤.2013-04-01，吉林大學(xué)碩士論文

[2]李大元.低碳經(jīng)濟(jì)背景下我國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的對(duì)策研究[J].經(jīng)濟(jì)縱橫，2011，（2）.

[3]我國(guó)工業(yè)和信息化部，《新能源汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準(zhǔn)入管理規(guī)則》，2009.

[4]鄧平.快速充電技術(shù)，圓你電動(dòng)客車(chē)商業(yè)化之夢(mèng)[J].人民公交，2013，3：95-98.

[5]崔淑娟.燃料電池汽車(chē)的關(guān)鍵技術(shù)[J].汽車(chē)工程師，2009，9：15：17.

[6]盧世剛.劉莎.電動(dòng)汽車(chē)車(chē)用動(dòng)力電池的主要發(fā)展方向[J].新材料產(chǎn)業(yè)，2005，4：49-54.