氫氧燃料電池使用氫氣作為還原劑（燃料），在電池的負極（陽極）上發(fā)生氧化反應(yīng)。氫氣在催化劑的作用下分解成帶正電荷的氫離子（質(zhì)子）和帶負電荷的電子。氫離子通過電解質(zhì)遷移到電池的正極（陰極），而電子則通過外部電路流動，為外部設(shè)備提供電能。在正極，氫離子與氧氣和電子結(jié)合生成水，完成電化學(xué)反應(yīng)。
氫氣作為氫氧燃料電池的燃料具有以下優(yōu)點：
高效的能量轉(zhuǎn)換：氫燃料電池的能量轉(zhuǎn)換效率高，可達到50%-60%，甚至在某些情況下通過熱電聯(lián)產(chǎn)可超過80%。
環(huán)境友好：氫氣反應(yīng)后的產(chǎn)物是水，不會產(chǎn)生溫室氣體或其他污染物，因此非常環(huán)保。
來源廣泛：氫氣可以通過多種途徑生產(chǎn)，包括電解水、天然氣重整以及生物質(zhì)等。
可儲存和運輸：氫氣可以壓縮儲存和運輸，適用于移動和固定應(yīng)用場景。
氫氧燃料電池廣泛應(yīng)用于交通領(lǐng)域，如燃料電池汽車、無人機、船舶等，同時也在電力系統(tǒng)儲能、分布式發(fā)電、備用電源以及家庭和商業(yè)電源系統(tǒng)中發(fā)揮作用。
燃料電池對氫氣發(fā)生器的要求主要涉及以下幾個方面：
氫氣純度：燃料電池特別是質(zhì)子交換膜燃料電池對氫氣的純度有很高的要求。氫氣純度通常需要達到99.99%以上，以確保電池性能和耐久性。
雜質(zhì)含量：燃料電池使用的氫氣除了要求高純度外，對雜質(zhì)含量也有嚴格的限制。例如，對一氧化碳、硫化氫、鹵化物等有害物質(zhì)的含量都有明確的限值，因為這些雜質(zhì)會影響燃料電池的性能和壽命。
壓力和流量穩(wěn)定性：氫氣發(fā)生器需要能夠提供穩(wěn)定的壓力和流量，以滿足燃料電池在不同工作狀態(tài)下的需求。流量的大小由燃料電池的功率決定。
安全性：氫氣具有易燃性，因此氫氣發(fā)生器必須設(shè)計有嚴格的安全措施，包括泄漏檢測、過壓保護、防止回火等安全特性。
可靠性和壽命：氫氣發(fā)生器應(yīng)該具有高可靠性和長的使用壽命，以減少維護次數(shù)和運營成本。
環(huán)境適應(yīng)性：氫氣發(fā)生器應(yīng)能在不同的環(huán)境條件下穩(wěn)定工作，如溫度、濕度變化等。
能效：氫氣發(fā)生器的能效也是一個重要指標，高能效可以降低運行成本。
集成性和自動化：現(xiàn)代燃料電池系統(tǒng)趨向于集成化和自動化，氫氣發(fā)生器需要能夠與控制系統(tǒng)無縫集成，并能實現(xiàn)遠程監(jiān)控和診斷。
測試和校準：氫氣發(fā)生器應(yīng)配備必要的測試和校準設(shè)備，以確保氫氣的質(zhì)量和發(fā)生器的性能。
這些要求確保了氫氣發(fā)生器能夠為燃料電池提供合適品質(zhì)的氫氣，同時也保證了應(yīng)用的安全性和可靠性。
