燃料电池电动汽车动力系统匹配及仿真研究
武汉理‘Ｉｌ二大学硕士学位论文
酸的二氧化硅微孔膜作电解质。与质子交换膜型燃料电池一样，ＰＡＦＣ可以不用纯氧作氧化剂，但是它对ＣＯ敏感，当燃料中的ＣＯ浓度超过１％时，就会引起电池性能急剧下降。另外，当ＰＡＦＣ的工作温度低于８０。Ｃ时，将会停止运行。事实上，为了保证快速的化学反应，电池工作温度仅需维持在２０＂Ｃ左右，这导致了ＰＡＦＣ较差的启动性能。同时，ＰＡＦＣ中的碳纸在低功率输出时，性能会很快下降，只有当电池以最大功率连续工作时，才可以获得最佳性能。
３）固体氧化物燃料电池
固体氧化物燃料电池（ＳＯＦＣ）采用氧化锆（Ｚ她）为固体电解质，这种电解质不允许电子和氢离子通过，只允许带负电的氧离子在电极两边自由通过。由于工作温度高达１０００℃，传统的金属材料、合金钢和铝合金都难以在此温度下正常工作，因此整个燃料电池部复合陶瓷材料组成。另外，由于工作温度高，所有燃料均可在电池内部自动重整，并迅速地在电极上被氧化，而且燃料的杂质对电池的性能和寿命影响均很小，因而电池效率明显提高。因此ＳＯＦＣ可与煤汽化和燃气轮机等组成联合循环发电，这也是高温燃料电池工作效率大于其它类型燃料电池的主要原因。
４）熔融碳酸盐燃料电池
熔融碳酸盐燃料电池（ＭＣＦＣ）通常采用含锂和钾的碳酸盐为电解质，阴极为镍的氧化物，阳极为镍合金，正常工作温度为６５０℃。在这样高的温度下，电池阴阳极电化学反应都很快，不需要使用贵金属作催化剂，通常以氧化镍为主。在燃料的选择方面，与ＳＯＦＣ一样，由于工作温度高，因而可对天然气、煤炭汽化燃料进行内部重整，即直接使用天然气和煤炭汽化作为燃料，不需复杂昂贵的外部重整设备，而且燃料本身转换效率高，余热利用效率也较高。
５）质子交换膜燃料电池
质子交换膜燃料电池（ＰＥＭＦＣ）采用含氟系列高分子作为其电解质。质子交换膜是核心部件，它的主要特点是在一定的温度和湿度条件下具有选择透过性，即只容许Ｈ＋离子（质子）透过，而不容许Ｈ２分子及其它离子透过。催化剂是质子交换膜燃料电池的另一项核心技术。包括阴极催化剂和阳极催化剂两类。催化剂大大提高了氧化还原反应。采用贵金属Ｐｔ作为电催化剂。
目前，燃料电池汽车大多采用质子交换膜燃料电池作为其动力源，其优势显而易见。质子交换膜燃料电池（ＰＥＭＦＣ）的最大优越性体现在工作温度低，其最佳工作温度为８０＂Ｃ左右，但在室温也能正常工作，适宜于较频繁启动的场合，而且启动快，具有比其它类型的燃料电池更高的功率密度以及比蓄电池电动车连续行驶更长的距离等优点。它可在较大电流密度下工作，既可用作固定电站又可作为移动运输工具的电源。采用氢气和空气作为反应气体。气体来源广泛。质子