Kurināmā elements ir elektroķīmiska ierīce, kas ar oksidētāja palīdzību nepārtraukti pārvērš degvielā esošo ķīmisko enerģiju elektroenerģijā.
Tam ir šādas īpašības:
- augsta akumulatora efektivitāte, jo to neierobežo Carnot cikls, tā akumulatora efektivitāte ir 2 līdz 3 reizes augstāka nekā fosilās sadegšanas gadījumā un 10 reizes lielāka nekā litija akumulatoriem;
- Reakcija ir stabila un bez piesārņojuma, un radītie produkti neradīs gaisa piesārņojumu;
- Drošības koeficients ir salīdzinoši augsts, un ūdeņradim ir labas difūzijas īpašības, tāpēc avārijas gadījumā noplūdes ātrums ir ātrs, un ir grūti sasniegt sprādziena koncentrāciju;
- Pielietojuma joma ir plaša, un ūdeņraža avots ir bagāts un daudzveidīgs.
Atbilstoši atšķirīgajai akumulatora darbības temperatūrai kurināmā elementi ir sadalīti protonu apmaiņas membrānas kurināmā elementos (PEMFC), sārmainās kurināmā elementos (AFC), fosfāta kurināmā elementos (PAFC), kausēta karbonāta kurināmā elementos (MCFC) un cietā oksīda kurināmā. šūnas (SOFC). Dažādu akumulatoru darbības raksturlielumi ir parādīti zemāk esošajā tabulā.
Tabula: Dažādu akumulatoru darbības raksturlielumi
| Degvielas šūna | PEMFC | AFC | PAFC | MCFC | SOFC |
| Elektrolīts | Nafion | KOH | H3PO4 | LiPO4 | ZrO2 |
| Darba temperatūra / grāds | 60~80 | 50~250 | 200 | 650 | 600~1000 |
| Katalizators | Platīns | Platīns | Platīns | Niķelis | Perovskīts |
| Saderība ar degvielu | H2,CH3Ak! | H2 | H2 | CO, ogļūdeņradis | CO, ogļūdeņradis |
| Jaudas blīvums / (W/cm²) | 1~2 | 0.5 | 0.1 | 0.2 | 0.3 |
No iepriekšminētajām degvielas šūnām AFC ir attīstījies visātrāk un ir izmantots aviācijas jaudas akumulatoru jomā. MCFC ir pabeidzis rūpnieciskās pārbaudes posmu; SOFC sākās vēlu, taču tā ir visdaudzsološākā attīstība elektroenerģijas ražošanas jomā. PEMFC izstrāde ir bijusi salīdzinoši nobriedusi, šobrīd tiek izmantota kā automašīnu barošanas avota un nelielas jaudas ģenerēšanas ierīce ar šādām priekšrocībām: augsta enerģijas pārveidošanas efektivitāte, līdz 40% ~ 50%; Protonu apmaiņas membrāna (PEM) ir cieta elektrolīta membrāna, kas efektīvi novērš elektrolītu korozijas problēmu citos kurināmā elementos. Salīdzinājumā ar tradicionālo enerģiju videi draudzīgāks produkts ir tikai ūdens; Vienkārša struktūra, viegli sasniedzama modularizācija, ērtāka akumulatora montāža un apkope; Aukstās palaišanas laiks ir īss, un ūdeņraža kurināmā elementiem nepieciešamie degvielas avoti ir plaši. Akumulatora enerģijas ražošanas efektivitāti mazāk ietekmē slodzes izmaiņas, kas ir piemērota elektrotīkla maksimuma regulēšanai. Bet tajā pašā laikā PEMFC joprojām saskaras ar daudzām problēmām turpmākajā attīstībā: PEM membrānas cena ir augsta, un pieprasījums pārsniedz piedāvājumu; Tas ir jutīgs pret CO un ir pakļauts saindēšanai ar katalizatoru. Augstas katalizatora izmaksas; Īss cikla kalpošanas laiks, ātra veiktspējas samazināšanās lietošanas laikā.
