发达国家燃料电池发电技术开发现状

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发达国家燃料电池发电技术开发现状

1.磷酸型燃料电池(PAFC)　

　　 PAFC 　技术开发的现状与动向：

　　日本自实施月光计划以来，作为国家级项目，正在实施 5000 千瓦级加压型和 1000 千瓦级

常压型电厂实证运行。目前，磷酸型燃料电池的发电效率为 30％～40％，如果将热利用考虑进

去，综合效率可高达 60％～80 　％。

　　除日本外，目前世界约有 60 台PAFC 发电设备在运转，总输出功率约为 4.1 万千瓦。按国

别和地区划分日本为 2.9 万千瓦，美国 8000 千瓦，欧洲 3000 千瓦，亚洲 900 千瓦。运转中的

发电设备除 3台(日本 2台，意大利 1台)为加压型外，其他均为常压型。磷酸型燃料电池的制

　造厂家目前主要为日本和美国，设备主要销往欧、亚。

　　美国已完成基础研究，200 千瓦级电厂用电池近期有望商品化，但大容量电厂用电池处于

停滞状态。德国已引进美国 200 千瓦级电厂用电池进行试验运行。另外，瑞典、意大利、瑞士

　　等国也引进日、美的电池进行试运行。

　　 2.熔融碳酸盐型燃料电池(MCFC)　

　　日本对 MCFC 发电系统的技术开发始于 1981 年度的月光计划，该计划围绕开发 1千瓦级

发电机组这个目标展开了对 MCFC 燃料、电极等的开发。该开发研究进展顺利，从 1984 年开

始，进而对 10 千瓦级发电机组进行研究开发。1986 年，日立、东芝、富士电机、三菱电

机、IHI 分别对 5台10 千瓦级机组进行发电试验，其结果是输出功率为 10 千瓦，初期性能为

电池电压 0.75 伏，电流密度 150 毫安/ 　　平方厘米。

　　 1987 年起，日本在对 1000 千瓦级实验电场(外部改质型)进行主要开发的同时，对 100 千瓦

级发电机组以及 1000 千瓦级机组的外围设备的开发研究也取得了进展。1993 年度，日立、IHI

的2台100 千瓦级外部改质型机组和三菱电机的 1台30 千瓦级内部改质型机组开始试验发电运

行。其试验结果以及 1994 年度进行的 5-25 千瓦级机组的试验结果表明，电池电压 0.8 伏，电

流密度达 15 毫安/平方厘米，单位时间内的劣化率小于 1 　　％。

　　在此基础上，1994 年度起开始着手开发 1000 千瓦级试验工厂。1995 年10 月在中部电力

(株)川越发电所开始建厂，确立了 1000 千瓦级实用化发电系统试验工厂的基本系统，对现有的

事业用燃料电池电厂的运行进行评价，计划 1999 年开始试验运行，其目标为：燃料利用率为

80％，千小时电池的劣化率小于 1％，初期性能为：电池电压大于 0.8 伏，电流密度 1500 毫

安/平方厘米，计划试验运行 5000 　小时。

　　为使电池实用化，在上述研究开发的基础上，还进行了机组长寿命化研究，计划连续实验

运行 4万小时，每千小时单位劣化率小于 0.25％。除此之外，还在开发 200 千瓦级内部改质型

　燃料电池发电系统。

　　美国能源部和美国电力研究所，正在积极开发 MCFC。美国 ERC 公司开发的 2兆瓦级内部

改质型机组发电系统于 1996 年5月在圣克拉拉开始试验运行。MC－power 公司开发的 250 千

瓦级外部改质型机组发电系统，1997 年2 　月起在圣迭戈开始试运行。

　　在欧洲，MCFC 　　作为共同项目正在研究开发，取得了一些进展，其主要项目如下：

　　 ①高级 DIC－MCFC 发展计划(1996-1998 年)。荷兰、英、法、瑞典等国参加研究，欧洲在

　　市场分析、系统开发以及内部改质型机组的开发等方面取得进展。

　　 ②ARGE 项目(1990 年起计划 10 年内完成)。德、丹麦参加，并在内部改质型发电系统的

　开发上取得进展。

　　 ③MOLCARE 　　。由意、西班牙参加，并在外部改质型发电系统开发上取得进展。

　　韩国从 1993 年起开始开发 MCFC，1997 年以开发 100 千瓦外部改质型发电系统为目标，

　　开始了第二阶段研究开发工作。

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发达国家燃料电池发电技术开发现状1.磷酸型燃料电池(PAFC)　　　PAFC　技术开发的现状与动向：　　日本自实施月光计划以来，作为国家级项目，正在实施5000千瓦级加压型和1000千瓦级常压型电厂实证运行。目前，磷酸型燃料电池的发电效率为30％～40％，如果将热利用考虑进去，综合效率可高达60％～80　％。　　除日本外，目前世界约有60台PAFC发电设备在运转，总输出功率约为4.1万千瓦。按国别和地区划分日本为2.9万千瓦，美国8000千瓦，欧洲3000千瓦，亚洲900千瓦。运转中的发电设备除3台(日本2台，意大利1台)为加压型外，其他均为常压型。磷酸型燃料电池的制　造厂家目前主要为日本和美...

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