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氫能新賽道,甲醇燃料汽車火爆背后,DMFC技術迎來大發展

來源:理化有限公司   2025年02月28日 13:48  

氫能新賽道,甲醇燃料汽車火爆背后,DMFC技術迎來大發展



在2025年第九屆亞冬會上,350輛甲醇汽車穿梭于各大賽場,數千輛醇氫電混網約車服務哈爾濱市民,甲醇能源備受關注。


隨著中國“雙碳目標”深入推進,在綠氫產業助力下,DMFC(直接甲醇燃料電池)技術迎來了快速發展的春天。


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DMFC技術原理簡介

直接甲醇燃料電池(DMFC)是直接以甲醇為燃料的質子交換膜燃料電池。貴金屬Pt做催化劑,常溫下即可啟動運行。


作為清潔能源技術,DMFC具有原料來源廣泛、理論能量轉化效率高(96.68%)、低污染、簡單便攜、長期蓄能的優點。且不需要甲醇重整制氫這個過程,結構比甲醇重整制氫燃料電池更為簡單,效率更高,也更具應用前景。


DMFC主要由聚合物膜、電極、雙極板和甲醇進料系統組成。其中,質子交換膜是核心部件。


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DMFC技術發展情況

甲醇被作為“液態陽光”,具有自發電和儲能應急時間長的優勢,可以廣泛應用于電動汽車、通信基站、軍事電源、船舶動力、長航時無人機、微電網及新型分布式電站、不間斷應急電源等領域。


2002年,德國奔馳推出的Necar 5甲醇燃料電池汽車創下5250公里長途行駛紀錄。


2003年,日本東芝公司推出世jie上第yi臺采用高濃縮甲醇燃料電池的筆記本電腦。


2023年,中國船舶集團公司成功建造了4.99萬噸甲醇雙燃料化學品/成品油船。

···


如今,中國大力推進“雙碳”戰略目標,DMFC技術順應了時代需求。


在產能方面,中國早已是全qiu第yi大甲醇生產國,推動甲醇燃料電池技術發展,既解決了甲醇工業產能過剩問題,也促進了能源我國能源結構調整。


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DMFC技術面臨挑戰

1、需要更高效的催化劑材料

由于甲醇(CH3OH)電化學活性沒有氫氣那么強,導致它的需要更高的鉑載量,這必然導致催化成本高昂,目前業界都在大力研究開發新型催化劑,展開低載量Pt / 非貴金屬催化劑等測試研究


2、甲醇透過問題

現階段的質子交換膜主要是氟磺酸質子交換膜為主,這種膜材料對甲醇的親和性較高,甲醇會透過到陰極氧氣一側,生成一氧化碳(CO),產生催化劑中毒問題。


雖然增加質子交換膜的厚度可以抑制甲醇透過,但也會帶來電阻增加、膜成本上升的問題,因此開發更高性能的新型質子交換膜,也是DMFC技術的重要突破點。


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DMFC技術測試設備

當前,國內很多科研單位積極展開DMFC技術攻關,借助專業設備進行測試研究,尋找創新之路。


基于市場需求,理化(香港)公司開發了DMFC甲醇燃料電池測試模塊(DC 980-DM),配合980/980 pro工作,流量控制范圍0-500mL/min,控溫范圍RT+5℃-90℃,滿足老師同學們對DMFC技術測試活動的多元需求。


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980桌面型燃料電池測試系統作為一款高性能燃料電池測試設備,既可以進行PEMFC技術研究,滿足5×5 cm2膜電極測試;也可以用于DMFC技術研究,助力新型質子交換膜開發。一臺設備,多種應用,非常具有性價比。



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