燃料电池电动汽车动力系统匹配及仿真研究
武汉理．Ｔ大学硕士学位论文
在阳极一侧输入易被氧化的燃料（如氢气），阴极一侧输入氧化剂（氧气、空气），接通外电路，便有电流流过负载。电池中发生的反应为：
阳极反应：
阴极反应：
综合反应：２Ｈ２＿４日＋＋４ｅ－４ｅ＋４Ｈ＋＋０２专２日２０（２．１）（２．２）（２．３）２皿＋ｑ与２也Ｄ即两个氢分子在阳极表面变成４个氢离子，并释放出４个电子。电子由阳极导出，外氢离子则通过电解液到达阴极与电子及氧结合生成水。应当指当，燃料电池与蓄电池都有将化学能用电化学方式直接转换成电能的功能，但燃料电池本质上是一种能量转换装置，只在外界有物质（能量）输入时才有能量输出。而蓄电池则是一种能源存储装置，向外输出的能量来源于存储在装置内部的反应物质，工作时不输入能量【４１。
２．１．１．２分类及特性分析
１分类
燃料电池的种类繁多，通常燃料电池可以依据工作温度、燃料种类、电解质类型进行分类。燃料电池按照工作温度来划分，有低温、中温、高温和超高温燃料电池。按照电解质来划分，大致上可分为以下五类：碱性燃料电池（Ａｌｋａｌｉｎｅｆｕｅｌｃｅｌｌ，ＡＦＣ）；磷酸燃料电池（ＰｈｏｓｐｈｏｒｉｃＡｃｉｄ
电池（Ｓｏｌｉｄｏｘｉｄｅｆｕｅｌｆｕｅｌｃｅｌｌ，Ⅳ心Ｃ）；固体氧化物燃料ｃａｒｂｏｎａｔｅｆｕｅｌｃｅｌｌ，ＳＯＦＣ）；熔融碳酸盐燃料电池（Ｍｏｌｔｅｎ
ｃｅｌｌ，ＭＣＦＣ）；质子交换膜燃料电池（Ｐｒｏｔｏｎ
ＰＥＭＦＣ）。ｅｘｃｈａｎｇｅｍｅｍｂｒａｎｅｆｕｅｌｃｅｌｌ，
１）碱性燃料电池
碱性燃料电池（ＡＦＣ）是燃料电池中最古老的一种，早在２０世纪３０年代，ＦｒａｎｃｉｓＢａｃｏｎ成功研制了实用型的ＡＦＣ。其系统设计与水电解的逆系统最为相似。电极通常由镍或银制成，电解质一般采用氢氧化钾。ＡＦＣ的优势在于它的快速启动性，与其它采用金属铂作电极的燃料电池相比，它可采用便宜的金属电极而且重量轻。ＡＦＣ在较高温度和压力下，可得到较高的效率，在室温和常压下，也可以正常工作，其能量转换效率达７０％，略高于其它的燃料电池。另一方面，ＡＦＣ需要用纯氧作氧化剂，因为如采用空气作氧化剂，空气中的Ｃ０２与电解质发生反应，将降低电极的活性，这也正是造成ＡＦＣ成本高和可靠性较差的一个重要因素。
２、）磷酸燃料电池
磷酸燃料电池（ＰＡＦＣ）是以重整气为燃料，以空气为氧化剂，以浸有浓磷