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车的水平

[3]。我国目前正在进行大功率质子交换膜燃料电池组的开发和燃料电池发动机系

统集成的研究。

 

  在熔融碳酸盐燃料电池(

MCFC)方面,我国已经研制出 α 和 γ 型偏铝酸锂粗、细粉料,

制备出大面积(大于

0.2m2)的电池隔膜,预测隔膜寿命超过 3 万小时。在进行材料部件研

究的基础上,成功组装和运行了千瓦级电池组。

 

  在固体氧化物燃料电池(

SOFC)技术方面,已经制备出厚度为 5-10μm 的负载型致密

YSZ 电解质薄膜,研制出一种能用作中温 SOFC 连接体的 Ni 基不锈钢材料。负载型 YSZ 薄
膜基中温

SOFC 单体电池的最大输出功率密度达到 0.4 W/cm2, 负载型 LSGM 薄膜基中温

SOFC 单体电池的最大输出功率密度达到 0.8W/cm2。这些技术创新为研制千瓦级、十千瓦级
中温固体氧化物燃料电池发电技术的研发奠定了坚实基础。

 

2,国外燃料电池技术发展迅猛 

燃料电池是新世纪最有前途的清洁能源,是替代传统能源的最佳选择。因此,燃料电池

技术的研究开发受到许多国家的政府和跨国大公司的极大重视。美国将燃料电池技术列为涉
及国家安全的技术之一,《时代》周刊将燃料电池电动汽车列为

21 世纪 10 大高技术之首;

日本政府认为燃料电池技术是

21 世纪能源环境领域的核心;加拿大计划将燃料电池发展成

国家的支柱产业。近十年来,国外政府和企业在燃料电池方面的投资额超过

100 亿美元。为

开发燃料电池,戴姆勒-克莱斯勒公司一家近年来每年就投入

10 亿美元,丰田公司的年投

资额超过

50 亿日元[4]。

  欧、美发达国家和日本等国政府和企业界都将大型燃料电池的开发作为重点研究项目,
并且已取得了许多重要成果,

PEMFC 技术已发展到实用阶段,使得燃料电池即将取代传统

发电机及内燃机而广泛应用于发电及汽车上。

2MW、4.5MW、11MW 成套燃料电池发电设备

已进入商业化生产,用于国防、航天、汽车、医院、工厂、居民区等方面;各等级的燃料电池发
电厂相继在一些发达国家建成,其中,国际燃料电池产业巨头加拿大巴拉德公司筹资

3.2

亿美元,建成的燃料电池厂已于

2001 年2月正式投产。美国和欧洲将成批生产低成本的家

用供电-供暖燃料电池作为最近的开发计划。目前,在北美、日本和欧洲,燃料电池发电正
快速进入工业化规模应用的阶段。

 

  目前,车用氢燃料电池已成为世界各大汽车公司技术开发的重中之重。迄今为止,世界
6大汽车公司在开发氢燃料电池车上的开发费用已超过

100 亿美元,并以每年 10 亿美元的

速度递增

[5]。1997 年至 2001 年,各大公司研制出的车用燃料电池就达 41 种。 

3,我国开发燃料电池技术相对乏力 

  我国研究燃料电池有过起落。在

20 世纪 60 年代曾开展过多种燃料电池的实验室研究,

70 年代投入大量人力物力开展用于空间技术的燃料电池研究,其后研究工作长期停顿。最
近几年,我国才开始重新重视燃料电池技术的研究开发,并取得很大进展。特别在

PEMFC

方面,达到或接近了世界水平。但是,在总体上,我国燃料电池的研究开发刚刚起步,仍处
于科研阶段,与国外相比,我国的燃料电池研究水平还较低,我国对燃料电池的组织开发
力度还远远不够。作为世界上最大的煤炭生产国和消费国,开发以煤作为一次能源的高温型
MCFC 和 SOFC 具有特别重要的意义。但是我国在 MCFC、SOFC 研究方面与国外的差距很
大,要实现实用化、商业化应用还有很长的路要走。迄今为止,我国还没有燃料电池发电站