固體高分子燃料電池（PEFC），是美日等已開發國家競相開發的技術，日本將此項開發列入通產省的新日光能源開發計畫，從 2000 年開始，燃料電池的普及準備工作加緊進行。該項目涉及材料、設備的開發及系統評價等諸多方面，適應汽車電源、移動電源及家庭輔助電源等的廣泛需求。從長遠看，PEFC可能成為未來氫能社會的核心。
基本介紹
- 中文名：固體高分子燃料電池
- 外文名：Solid polymer fuel cell
- 學科：電力工程
- 領域：能源
- 範圍：工程技術
- 簡稱：PEFC
簡介,固體高分子燃料電池系統,固體高分子燃料電池的特點,發展趨勢,
簡介
固體高分子燃料電池具有高效率和良好的環保性，在家庭，單位以及汽車等領域擁有廣泛的套用前景。東芝國際燃料電池公司（TIFC）開發成功了 1kW 級家用系列，發電功率達到了 35% 的商用標準。除此以外，東芝還開發了一個 5kW級的商用系統。為開發全球市場，針對燃料多樣化，該系統採用了部分氧化改良方式，從起動到開始發電控制在9 分鐘之內，大大縮短了起動時間。東芝國際燃料電池公司（株式會社）作為商用氧化電池技術的生產基地，同時致力於起動溫度低、輸出密度高的固體高分子形燃料電池系統的開發。
固體高分子燃料電池系統
燃料電池系統可與電力供應系統相連，可以一邊監控系統的受電電力；一邊在保證不發生逆流的情況下，以最大、最有效地為家庭系統提供電力。而排出的熱量又將以60℃的溫水儲存在儲水槽中，作為洗澡和廚房用熱水加以利用。由於家用熱水量需要很大，所以，可在水槽中熱水不足的情況下不斷利用輔助熱源器來提供補充熱水。輔助熱源器可以是煤氣熱水器和使用夜間電力的電熱水器等等。實際上，在實現經濟運轉方面（特別是有效地利用能源），燃料電池系統為高效、安全運行提供了廣泛的空間。
固體高分子燃料電池的特點
1.電解質是高分子膜，不含液體，製作維修比較簡便；
2.電池動作溫度低 （-80℃），加熱時間短；
3.單位電極面積電流較大，有利於電池的小型化。
發展趨勢
1. 日本經濟產業省通 過NEDO的工作，全面支持 PEFC的開發，有關PEFC的預算，2000年度約為44億日元，2001年度為72億日元，主要用於燃料電池普及基礎準備工作，燃料電池系統實用化技術開發補助和固體高分子燃料電池發電技術的開發。PEFC系統的運轉試驗，由日本燃氣協會於1999-2000年作為對NEDO的贊助工作實施。松下電器、三洋電機和松下電工試製的三個1kW, 級系統分別裝於東京、大阪和東邦三個煤氣分室與實驗住宅相配合進行運轉試驗，早晨啟動，晚上停止，試驗發電和排熱的基本功能。（發電效率DC 端約30%LHV）。
2.PEFC系統的開發者，不僅有燃料電池開發主流的電機廠，還有機械廠（三菱重工）、汽車廠（豐田及海外工廠（荏原 Ballard，Plug電力/久保田，H 電力/三井物產）等參與競爭。國內廠家1kW級的電熱共生電源商品化的期限是 2004-2005 年。這基本上反映了國際上強手競爭的計畫概況。從性能方面看，現在開發的燃料電池發電效率和目標值差距還較大。從系統水平看,2000年上半年,NEDO贊助的系統運轉試驗DC端的效率約30%，而2000年末各廠家的計畫是35-40%。為達到 AC 輸電端 35%的商品目標值，DC端效率應更高些，達43%左右，最好達到46%。
