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燃料电池综合特性实验实验报告燃料电池综合特性实验实验报告燃料电池是一种利用化学能转化为电能的设备，其具有高效、清洁、可持续等特点，在能源领域具有广阔的应用前景。
为了深入了解燃料电池的综合特性，我们进行了一系列实验，并通过实验报告的形式进行总结和分析。
实验一：燃料电池的基本原理在这个实验中，我们首先了解了燃料电池的基本原理。
燃料电池通过氧化还原反应将燃料和氧气转化为电能和热能。
我们选择了常见的质子交换膜燃料电池（PEMFC）进行实验。
实验中，我们使用了氢气和氧气作为燃料和氧化剂，并通过电解质膜进行质子传导。
通过测量电流和电压的变化，我们得到了燃料电池的电流-电压曲线，从而了解了燃料电池的基本特性。
实验二：燃料电池的输出特性在这个实验中，我们研究了燃料电池的输出特性。
我们改变了燃料电池的负载电阻，测量了电流和电压的变化，并计算了燃料电池的输出功率。
通过绘制功率-电流曲线和功率-电压曲线，我们可以确定燃料电池的最大功率点。
实验结果表明，燃料电池的输出功率随着负载电阻的变化而变化，最大功率点的位置可以通过调整负载电阻来实现。
实验三：燃料电池的效率在这个实验中，我们研究了燃料电池的效率。
燃料电池的效率是指电能输出与燃料输入之间的比值。
我们通过测量燃料电池的输入功率和输出功率，计算了燃料电池的效率。
实验结果表明，燃料电池的效率受到多种因素的影响，包括燃料电池的工作温度、燃料的纯度等。
通过优化这些因素，可以提高燃料电池的效率。
实验四：燃料电池的稳定性在这个实验中，我们研究了燃料电池的稳定性。
燃料电池的稳定性是指燃料电池在长时间运行中的性能变化情况。
我们通过连续运行燃料电池，并测量电流和电压的变化，评估了燃料电池的稳定性。
实验结果表明，燃料电池的稳定性受到多种因素的影响，包括燃料电池的材料、温度和湿度等。
通过优化这些因素，可以提高燃料电池的稳定性。
实验五：燃料电池的寿命在这个实验中，我们研究了燃料电池的寿命。
燃料电池的寿命是指燃料电池在长时间运行中的使用寿命。
目录一、项目实施的必要性 (2)二、项目名称及项目单位 (3)三、项目建设地点 (3)四、编制依据和技术原则 (4)主要经济指标一览表 (5)五、主要结论及建议 (7)六、公司简介 (7)七、创新驱动发展 (8)八、公司的目标、主要职责 (9)九、环境影响合理性分析 (10)十、项目实施保障措施 (11)十一、防范措施 (11)十二、项目节能概述 (13)十三、项目总投资 (14)总投资及构成一览表 (15)十四、资金筹措与投资计划 (16)项目投资计划与资金筹措一览表 (16)十五、经济评价财务测算 (17)十六、项目盈利能力分析 (18)十七、偿债能力分析 (20)十八、项目招标依据 (21)十九、项目总结 (21)燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，又称电化学发电器。
它是继、热能发电和之后的第四种发电技术。
由于燃料电池是通过把燃料的化学能中的吉布斯自由能部份转换成电能，不受效应的限制，因此效率高 ;此外，燃料电池用燃料和作为原料，同时没有机械传动部件，故排放出的有害气体极少，使用寿命长。
由此可见，从节约能源和保护生态环境的角度来看，燃料电池是最有发展前途的发电技术。
根据谨慎财务估算，项目总投资 29206.40 万元，其中：建设投资22441.17 万元，占项目总投资的 76.84%；建设期利息 489.96 万元，占项目总投资的 1.68%；流动资金 6275.27 万元，占项目总投资的 21.49%。
项目正常运营每年营业收入 60300.00 万元，综合总成本费用48189.12 万元，净利润 8859.92 万元，财务内部收益率 23.03%，财务净现值 9861.61 万元，全部投资回收期 5.77 年。
本期项目具有较强的财务盈利能力，其财务净现值良好，投资回收期合理。
一、(一)现有产能已无法满足公司业务发展需求作为行业的率先企业，公司已建立良好的品牌形象和较高的市场知名度，产品销售形势良好，产销率超过 100%。
微生物燃料电池1.前言能源危机是令当今各国头痛的问题，并引起世界广泛关注。
寻找新能源迫在眉睫。
生物质能源是现今备受推崇的新能源之一，其潜力正不断被挖掘。
微生物燃料电池（Microbial Fuel Cell，MFC）是生物质能源应用中的一种，是近年来迅速发展的新型燃料电池。
既可以降解废弃物，又能发电，确实是一种值得深究的变废为宝方式。
2.微生物燃料电池的发展19世纪30年代，英国植物学家Potter在研究细菌培养液的时候首次发现细菌能产生电流。
50年代，美国科学家利用宇航员的尿液和活细胞制造了一种能在外太空使用的生物燃料电池。
70年代，生物燃料电池的研究逐渐从以前的间接生物燃料电池转向直接生物燃料电池。
80年代，由于可作为小功率的电源，对微生物燃料电池的研究开始活跃。
90年代，用污水作为底物，达到净化污水同时获取电能的目的。
21世纪后，对微生物燃料电池的应用研究开始转向环保领域，受到众多环境学者的广泛关注。
3.微生物燃料电池的原理其本质是一种电化学电池，有阴阳两级，电极一般有炭纸和石墨两类。
中间一般用PEM膜（或盐桥）相隔。
阳极材料一般用石墨，阳极室充入待降解的污水或污泥，里面的微生物附着在电极上，在氧化降解底物的同时产生电子，电子通过外导线流入阴极，质子则通过PEM膜（或盐桥）进入阴极室，与电子、氧气结合生成水。
以葡萄糖底液为例：Anodic reaction:C 6H12O6 +6H2O → 6CO2 +24H++24e－Cathodic reaction:6O 2 +24H++24e－→ 12H2O在MFC的阳极室充入可降解有机物作为燃料来产电，这些可降解有机物可以是生活污水、工业废水、垃圾渗滤液、重金属、海水等。
其产电微生物有希万氏菌(Shewanella)、铁还原红育菌(Ｒhodofoferax ferrire-ducens)、硫还原地杆菌(Geobacter sulfurreducens)、沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonas palustris)、人苍白杆菌(Ochrobactrum anthropi)、铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)、丁酸梭菌(Clostridiumbutyrioum)、耐寒细菌(Geopsychrobacter electrodiphi-ous)等[1].微生物的产电主体主要是附着在电极上形成的微生物膜。
燃料電池專題Special Topic in Fuel Cell期末報告第六章燃料電池系統基礎與操作指導教授:詹世弘學生:孫慶學號:s10152321.實驗目的(1)比較薄膜加濕器和加濕瓶對性能的影響(2)比較金屬儲氫罐和氫氣鋼瓶對性能的影響(3)觀察週期性排氣法對於燃料電池性能的影響(4)了解何謂燃料電池次系統的運作及過程2.實驗原理,裝置與方法FCED的PEMFC系統反應氣體為H2(紅色) 與Air/O2(綠色)。
反應氣體經過壓力調節閥與流量計調整適當壓力與流量，進入燃料電池發電。
燃料電池發電產生的熱，利用水循環方式(藍色)把熱帶出燃料電池外(Fig 5-1)。
2.1比較金屬儲氫罐和氫氣鋼瓶對性能的影響氣體來源可由高壓氫氣鋼瓶或金屬儲氫罐提供。
氣體進入FCED 後，先經兩個壓力調節閥，把壓力調整到約10psi，並且可由壓力表上讀取調整後的壓力值。
接著利用流量控制器調整燃料電池反應所需的氣體流量，進入燃料電池。
另外，在氫氣進入燃料電池前有一三通閥，其功用為在燃料電池通入氫氣發電前，可選擇氮氣清除燃料電池內部殘留的氣體，以防止氧化燃燒反應產生。
在燃料電池的氫氣出口端與入口端皆有溫度感知器，讓使用者知道溫度變化的情形。
氧化劑氣體來源可由高壓空氣或空氣鋼瓶提供。
為了實驗的便利性，FCED可外接一空氣幫浦以節省高壓空氣鋼瓶的成本。
氣體進入FCED後，經壓力調節閥，把壓力調整到約25psi。
再利用流量控制器調整燃料電池反應所需的氣體流量。
2.2比較薄膜加濕器和加濕瓶對性能的影響氣體在進入燃料電池前有一增濕器，其功用為增加氣體的濕度。
燃料電池的氣體出口端與入口端皆有溫度感測器，操作人員可知道溫度變化情形，作為增濕器加熱的依據。
2.3觀察週期性排氣法對於燃料電池性能的影響2.4了解何謂燃料電池次系統的運作及過程圖燃料電池次系統分類表綜合以上可以簡單規劃出本章實驗架構如圖5-2圖5-2 實驗架構圖但因為並無金屬儲氫罐及薄膜加濕器,所以實際實驗操作採用氫氣鋼瓶及加濕瓶進行實驗,且因為在前幾章實驗已經完成了0.3,0.5,0.7V 下電流對時間作圖,故本章只需做在有週期性排氣的條件下0.3,0.5,0.7V 電流對時間作圖即可比較性能的差異3.實驗步驟3.1進入參數設定畫面後設定參數如下表本次實驗重點為在定電壓(0.3,0.5,0.7V)下觀察有無定期排氣時間對效能的影響3.2本次實驗操作條件本次實驗總共會調整三種不同電壓下(0.3,0.5,0.7V)週期性排氣對效能的影響:編號固定電壓(V) 每次排氣時間(sec)氫氣當量空氣當量每次排氣間隔(sec)2 0.5 5 2 2 604.數據紀錄與分析4.1使用加濕瓶條件下氫氣鋼瓶/金屬儲氫瓶效能差異氫氣來源：氫氣鋼瓶, 金屬儲氫瓶加濕裝置: 加濕瓶；定電壓實驗Stack Oper.（陰陽極氣體當量皆固定為2.0）a.繪出定電壓下(0.8,0.6,0.4V)電流對時間作圖b.比較定電壓下(0.8,0.6,0.4V)初始電流及結束電流值如下表:4.2使用薄膜加濕器條件下氫氣鋼瓶/金屬儲氫瓶效能差異氫氣來源：氫氣鋼瓶, 金屬儲氫瓶與薄膜加濕器；定電壓實驗Stack Oper.（陰陽極氣體當量皆固定為2.0）a.繪出定電壓下(0.8,0.6,0.4V)電流對時間作圖b.比較定電壓下(0.8,0.6,0.4V)初始電流及結束電流值如下表:4.3比較(4.1)及(4.2)數據並找出最適化操作條件a.繪出(4.1)及(4.2)條件下電流對時間作圖b.找出最適化操作條件4.4利用最適化操作條件進行週期性排氣實驗藉由以上實驗找出最適化條件後進行排氣影響實驗氫氣來源：氫氣鋼瓶/金屬儲氫瓶加濕裝置: 加濕瓶/薄膜加濕器Stack Oper.（陰陽極氣體當量固定為2.0）5.問題與討論(1)在不同區域下電流和時間的變化(固定電壓)及電池效能有何不同Ans:(2)有無purge對電池的影響Ans:6.個人參與實驗操作7.心得與結論附件1.次系統各單元介紹質子交換膜燃料電池次系統介紹2.2.1 氫氣端進料系統組件1. 氫氣來源: 由於質子交換膜燃料電池陽極端燃料為氫氣，現近的儲氫技術大致上可分為四種不同的儲存方式(高壓氫氣鋼瓶、材料儲氫、液態氫儲存槽、奈米碳管儲氫)以上都是將氫氣儲存於容器內再經由壓差的不同將氫氣送往燃料電池陽極端進行反應;還有一種方法是將天然氣、液態石油氣、甲醇、乙醇、生質能等經過重組器重組改質後將氫氣取出來讓質子交換膜燃料電池陽極端使用，化學儲氫將硼氫化鈉水溶液(NaBH4)流經觸媒反應管再經過氣液分離裝置將氫氣取出後讓質子交換膜燃料電池陽極端使用，未使用完的硼氫化鈉水溶液流回硼氫化鈉水槽中。
燃料电池特性综合实验报告燃料电池特性综合实验报告燃料电池是一种将化学能直接转化为电能的装置，它具有高效、环保、低噪音等特点，被广泛应用于能源领域。
本次实验旨在研究燃料电池的特性，并探究其在不同条件下的性能表现。
1. 实验目的本次实验的主要目的是通过对燃料电池的特性进行综合实验，了解其工作原理和性能特点，为进一步研究和应用提供基础数据。
2. 实验器材本次实验所使用的器材包括燃料电池、电流电压源、电阻箱、数字万用表、数据采集卡等。
3. 实验步骤3.1 准备工作首先，我们需要检查实验器材的完好性，确保实验的顺利进行。
同时，还需准备好所需的燃料和氧气供应。
3.2 实验过程在实验开始前，我们首先将电流电压源和燃料电池进行连接，并通过电阻箱调节电流的大小。
然后，我们使用数字万用表测量电池的电压和电流，并将数据记录下来。
接下来，我们将改变电流的大小，观察燃料电池的电压变化情况。
最后，我们还可以改变燃料和氧气的供应量，探究其对燃料电池性能的影响。
4. 实验结果与分析通过实验数据的收集和分析，我们可以得出以下结论：4.1 燃料电池的电压-电流特性曲线呈现出非线性关系。
随着电流的增大，电压呈现出逐渐下降的趋势。
这是因为在高电流下，电池内部的电阻会导致电压损失。
4.2 燃料电池的性能受到温度的影响较大。
在较低温度下，电池的性能较差，电压下降明显。
而在较高温度下，电池的性能相对较好，电压下降较小。
4.3 燃料电池的性能也受到燃料和氧气供应量的影响。
当燃料供应量不足时，电池的电压下降明显；而当氧气供应量不足时，电压下降较小。
5. 实验结论通过本次实验，我们对燃料电池的特性有了更深入的了解。
我们发现燃料电池的电压-电流特性曲线呈现非线性关系，受到温度和燃料、氧气供应量的影响较大。
这些研究结果为燃料电池的进一步应用和优化提供了重要的参考。
6. 实验总结本次实验通过对燃料电池的特性进行综合实验，深入了解了其工作原理和性能特点。
燃料電池專題Special Topic in Fuel Cell第五章燃料電池系統基礎與操作指導教授:詹世弘學生:孫慶學號:s10152321.實驗目的(1)利用公式了解相對濕度和飽和蒸汽壓及溫度的關係(2)比較在不同濕度下對於燃料電池性能的影響(3)比較在不同電池溫度對於燃料電池性能的影響(4)比較不同濕度及不同溫度的效能差異,並找出最佳條件2.實驗原理,裝置與方法相對濕度（Relative humidity）其中的符號分別是：–絕對飽和溼度(加濕溫度)–最高飽和溼度(電池溫度)為了能夠計算出特定相對濕度下需要的加濕溫度需要再利用Antoine equation:A=8.10765,B=1750.286,C=238(Ex.50o C時, P=64.576mmHg ,將P帶入Antoine equation 即可得到T=42.927(O C) )將操作條件下(40 O C,60%及50 O C, 60%)的P先算出40O C P sat = 7.384KPa =55.384mmHg50O C P sat = 12.349KPa =107.626mmHg再利用Antoine equation算出所對應的溫度40O C 60/100=P/55.384 ,P=33.230mmHg50O C 60/100=P/107.626 ,P=64.576mmHg可得到如下表:溫度的改變將會影響燃料電池的水機制及質傳現象，透過改變燃料電池溫度及加濕溫度來觀測燃料電池性能傾向。
3.實驗步驟3.1進入參數設定畫面後設定參數如下表本次實驗重點為改變不同Set Temp and Inlet temp並觀察對效能的影響3.2實際操作面板截圖如上圖可以看到設定set temp為40 O C及Inlet temp為30.8O C 作為操作條件進行效能測試如上圖可以發現雖然Inlet temp設為30.8O C但實際操作時溫度還是會略有誤差3.3本次實驗操作條件本次實驗總共會調整不同電池溫度(40.50O C)及不同加濕溫度(30.754,40,42.927,50O C)來觀察對於電池性能的影響及變化如下表:編號電池溫度加濕溫度氫氣當量空氣當量相對溼度2 50o C 42.927o C1 1 60% 3 50o C 50 o C 1 1 100%4 40o C 30.754o C1 160%4.數據紀錄與分析代號說明,4.1相同溫度下不同濕度比較E / VI / mA*cm-2Fig.1 相同溫度(40o C)不同相對濕度(100%,60%)極化曲線圖 由圖1可以發現在電池溫度40o C 時相對溼度越低時反而效能越高,這有可能和電池本身質子交換膜的成分及性質有關,例如在膜材中添加Pt/SiO 2即可增加膜材本身抓水分子的能力,有助於膜材在低濕下的效能表現,但反而不利於膜材在全加濕的效能表現,因為有可能水分過多而產生水氾濫的問題E / VI / mA*cm-2Fig.2 相同溫度(50o C)不同相對濕度(100%,60%)極化曲線圖 由圖2同樣可以發現在電池溫度50o C 時相對溼度越低時反而效能越高,同樣有可能和膜材本身特性有關,往後可以朝膜材特性方面多做探討4.2相同相對溼度下不同電池溫度比較1234E / VI / mA*cm-2Fig.3 相同相對溼度(100%)不同電池溫度(40,50 o C)極化曲線圖 由圖3 可以發現在相同相對濕度(100%)的條件下,電池溫度較低的效能較好,這也有可能和電池膜材本身特性有關,例如Nafion 膜比較適合用在電池溫度100 o C 以下,但PBI 膜材會比較適合利用在電池溫度超過100 o C 以上,所以如果需要進一步解釋為何在電池溫度較低時效能較好需要討論膜材性質1234E / VI / mA*cm-2Fig.4 相同相對溼度(60%)不同電池溫度(40,50 o C)極化曲線圖由圖4 同樣可以發現在相同相對濕度(60%)的條件下,電池溫度較低的一樣效能較好,同樣和圖3一樣有可能和膜材本身特性有關,所以才會不論在全加濕或是低濕度的條件下,低電池溫度的效能都比較好4.3不同相對溼度及不同電池溫度比較1234E / V I / mA*cm-2Fig.5 相同相對溼度(60%)不同電池溫度(40,50 o C)極化曲線圖由圖5 的綜合比較圖可以發現,依照我們的操作條件下,相對溼度60%及電池溫度40 o C 的效能會是最佳的,而由圖更可以發現在較低溫度下的效能皆比較高溫度得來的好,依照四種操作條件下的效能比較圖可以讓我們很快了解到相對濕度及電池溫度對電池效能的影響,也有助於讓我們判定不同膜材適合的工作條件5.問題與討論(1)在燃料電池性能中，電池溫度高好，還是加濕溫度高好?為什麼?(請從極化曲線及定電壓性能圖中說明)Ans:藉由本次我們的實驗數據分析後可以得到的結論為在電池溫度較低及相對溼度也較低時性能最好,我認為有可能和膜材本身特性有很大的關聯(2)氣體當量比的高低對燃料電池的性能有什麼影響?為什麼?(請從極化曲線及定電壓性能圖中說明)Ans:因為本次實驗操作條件並無加入當量比故不做討論6.個人參與實驗操作我在本次的實驗中有全程參與機台的操作過程以及各種操作條件的設定,讓我能夠瞭解機台的操作及實際運作時的各種情況7.心得與結論藉由本次實驗結果可以發現在低濕低溫的條件下效能最佳,也能藉由本次實驗熟悉機台的操作以及在特定條件下找出最佳操作條件的實驗流程,更可以了解到電池溫度及進料溫度對燃料電池的重大影響。
燃料电池可行性研究报告一、引言能源问题一直是全球关注的焦点，随着传统能源的日益枯竭和环境压力的不断增大，寻找清洁、高效、可持续的能源解决方案迫在眉睫。
燃料电池作为一种新型的能源转换技术，具有广阔的应用前景和巨大的发展潜力。
本报告将对燃料电池的可行性进行全面研究和分析。
二、燃料电池的工作原理燃料电池是一种通过化学反应将燃料（如氢气、甲烷等）和氧化剂（如氧气）的化学能直接转化为电能的装置。
其工作原理类似于电池，但与电池不同的是，燃料电池只要持续供应燃料和氧化剂，就能不断产生电能。
以氢燃料电池为例，氢气在阳极被催化剂分解为氢离子和电子，电子通过外部电路形成电流，氢离子则穿过电解质膜到达阴极，与氧气结合生成水。
整个过程中，不涉及燃烧，因此能量转化效率高，且几乎不产生污染物。
三、燃料电池的类型目前常见的燃料电池类型主要有质子交换膜燃料电池（PEMFC）、固体氧化物燃料电池（SOFC）、磷酸燃料电池（PAFC）、熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）等。
PEMFC 具有启动速度快、工作温度低、功率密度高等优点，适用于汽车、便携式电源等领域。
SOFC 工作温度高，效率高，适合用于分布式发电和工业应用。
PAFC 和 MCFC 则在大型电站等领域有一定的应用前景。
四、燃料电池的优势1、高效能燃料电池的能量转化效率通常在 40%－60%之间，相比传统内燃机20%－30%的效率有显著提高。
2、清洁环保燃料电池的反应产物主要是水，几乎不产生氮氧化物、硫氧化物和颗粒物等污染物，对环境友好。
3、安静平稳燃料电池运行时噪音低，振动小，提供了更加舒适的使用体验。
4、燃料来源多样除了氢气，燃料电池还可以使用甲醇、天然气等多种燃料，拓宽了能源选择范围。
五、燃料电池的应用领域1、交通运输燃料电池在汽车领域的应用备受关注，氢燃料电池汽车具有续航里程长、加注时间短等优点，有望逐步取代传统燃油汽车。
此外，燃料电池还可应用于船舶、飞机等交通工具。
2、分布式发电燃料电池可用于家庭、企业和社区的分布式发电，提供稳定的电力供应，提高能源自给率。
燃料电池研究报告燃料电池研究报告燃料电池是一种利用化学能转换为电能的装置，具有高能量效率、零排放和可再生等优点，在能源领域有着广阔的应用前景。
本研究报告主要介绍了燃料电池的基本原理、分类、研究进展以及存在的问题。
一、燃料电池的基本原理燃料电池通过对燃料和氧气进行电化学反应，将化学能转化为电能。
它的基本构造包括电解质膜、阳极、阴极和双层电容器等。
在燃料电池中，燃料和氧气在阳极和阴极分别发生氧化还原反应，产生电流和水。
常见的燃料电池有氢氧化物燃料电池（Alkaline Fuel Cell，简称AFC）、磷酸燃料电池（Phosphoric Acid Fuel Cell，简称PAFC）和固体氧化物燃料电池（Solid Oxide Fuel Cell，简称SOFC）等。
二、燃料电池的分类根据电解质的不同，燃料电池可以分为若干种类。
常见的分类方法有温度分类和电解质分类。
1. 温度分类：- 高温燃料电池：燃料电池工作温度较高，一般在550℃~1000℃之间，如SOFC。
- 中温燃料电池：燃料电池工作温度在200℃~400℃之间，如磷酸燃料电池（PAFC）。
- 低温燃料电池：燃料电池工作温度在0℃~100℃之间，如聚合物电解质燃料电池（PEFC）。
2. 电解质分类：- 碱性燃料电池：采用氢氧化钾或氢氧化钠溶液作为电解质，如AFC。
- 磷酸燃料电池：采用磷酸作为电解质，如PAFC。
- 聚合物电解质燃料电池：采用固态聚合物电解质作为电解质，如PEFC。
- 固体氧化物燃料电池：采用氧化物陶瓷作为电解质，如SOFC。
三、燃料电池的研究进展燃料电池的研究进展主要体现在以下几个方面：1. 催化剂的设计与应用：催化剂能够提高燃料电池的反应速率。
目前研究重点是开发高活性、低成本的催化剂，如钯基合金催化剂和非贵金属催化剂等。
2. 电解质的开发：为了提高燃料电池的效率和稳定性，研究人员不断探索新型电解质材料，包括浸渍型电解质、单晶电解质和复合电解质等。
