本書由國際知名的燃料電池專家編寫而成，基于燃料電池領域的前沿成果，從材料、系統(tǒng)、性能、安全、壽命、成本等方面對燃料電池在移動式和固定式應用領域的發(fā)展現(xiàn)狀進行了論述，并對相關示范、市場、法規(guī)和標準進行了綜合介紹。書中數(shù)據(jù)豐富，涵蓋了中國、歐洲、美國、韓國、日本等國家和地區(qū)在燃料電池領域取得的成果及應用現(xiàn)狀。
本書可供汽車、氫能、燃料電池及相關產(chǎn)業(yè)的研究人員參考使用，也可作為相關產(chǎn)業(yè)管理者及決策者的數(shù)據(jù)參考用書。
德特勒夫·施托爾滕（Detlef Stolten），德國于利希研究中心電化學過程工程研究所主任。Stolten教授主要從事SOFC和PEFC系統(tǒng)相關的研究，比如電化學、堆疊技術、過程處理、系統(tǒng)工程以及分析。
趙英汝，廈門大學能源學院教授，能效工程研究所所長。主要研究圍繞復雜能源系統(tǒng)的多尺度模擬和優(yōu)化展開，側重于對低碳技術和系統(tǒng)進行建模、分析與優(yōu)化集成，綜合系統(tǒng)能效、經(jīng)濟性和排放特性等因素對系統(tǒng)的整體性能進行評估，探尋能源體系的優(yōu)化設計和運行方案。具體工作涉及能源互聯(lián)網(wǎng)、智慧城市、區(qū)域能源規(guī)劃、化工動力多聯(lián)產(chǎn)、超臨界二氧化碳布雷頓循環(huán)、燃料電池混合發(fā)電等工程應用研究。
第一篇交通運輸領域：推進機理001
Ⅰ基準和標準的定義002
1純電動汽車002
參考文獻009
2乘用車循環(huán)工況010
2.1引言010
2.2用于乘用車型式認證的循環(huán)工況010
2.3研究項目中的循環(huán)工況011
2.4循環(huán)工況的特點011
2.5所選循環(huán)工況及其圖示014
2.6結論017
參考文獻018
3氫燃料的品質019
3.1引言019
3.2氫燃料020
3.3燃料品質的影響021
3.4燃料電池汽車的燃料品質021
3.5單電池測試021
3.6現(xiàn)場數(shù)據(jù)022
3.7燃料質量驗證023
3.8結論024
參考文獻025
4燃料消耗026
4.1引言026
4.2制氫026
4.3氫氣包裝027
4.4燃料電池汽車的氫耗028
4.5結論029
參考文獻029
Ⅱ示范項目030
5燃料電池汽車的全球發(fā)展現(xiàn)狀030
5.1引言030
5.2汽車制造商的近期動向031
5.3示范項目的關鍵數(shù)據(jù)和結果032
5.4燃料電池汽車的技術數(shù)據(jù)037
5.5結論047
參考文獻048
6燃料電池汽車：中國051
6.1引言051
6.2國家研發(fā)戰(zhàn)略（2011～2015年）051
6.3國家政策052
6.4已發(fā)布的技術標準053
6.5案例展示054
6.6商業(yè)化：以上汽汽車為例055
6.7結論056
參考文獻056
7國家特定項目研究成果：韓國057
7.1引言057
7.2燃料電池汽車示范項目057
7.3結論061
8通用HydroGen4：基于雪佛蘭Equinox的燃料電池汽車062
8.1引言062
8.2工藝065
8.3結論070
致謝071
參考文獻071
9國家特定項目研究成果：美國072
9.1引言072
9.2燃料電池電動客車概述072
9.3SunLine先進技術燃料電池電動客車073
9.4海灣地區(qū)零排放項目075
9.5SunLine美國燃料電池客車078
9.6結論080
參考文獻080
Ⅲ質子交換膜燃料電池081
10聚合物電解質081
10.1引言081
10.2膜的特性082
10.3結論087
參考文獻087
11質子交換膜燃料電池的膜電極089
11.1引言089
11.2膜電極的基本組成089
11.3膜電極的性能、耐久性和成本指標091
11.4膜電極對外部因素的魯棒性和敏感性094
11.5技術差距095
11.6結論095
參考文獻096
12氣體擴散層098
12.1引言098
12.2多孔基片099
12.3微孔層100
12.4氣體擴散層的特性101
12.5結論102
參考文獻103
13質子交換膜燃料電池雙極板材料104
13.1引言104
13.2復合材料雙極板105
13.3金屬材料雙極板106
參考文獻108
14質子交換膜燃料電池單電池110
14.1引言110
14.2單電池的主要組件110
14.3單電池的裝配112
14.4單電池的性能測試112
14.5結論114
參考文獻114
Ⅳ氫115
15高壓氣態(tài)儲氫系統(tǒng)115
15.1引言115
15.2儲氫系統(tǒng)分析116
15.3儲氫系統(tǒng)成本119
15.4結論119
參考文獻120
16金屬氫化物121
16.1作為儲氫介質的金屬氫化物121
16.2金屬氫化物的分類123
16.3金屬氫化物的性能128
參考文獻131
17低溫高壓復合儲氫133
17.1引言133
17.2熱力學原理134
17.3系統(tǒng)設計及運行原則137
17.4驗證與安全140
17.5結論141
參考文獻142
18車載安全143
18.1引言143
18.2高壓容器燃料系統(tǒng)143
18.3氫氣燃料補給要求和安全145
18.4結論147
參考文獻147
第二篇交通運輸領域：輔助動力裝置148
19輔助動力裝置用燃料149
19.1引言149
19.2柴油149
19.3噴氣燃料152
19.4其他燃料154
19.5結論158
參考文獻158
20燃料電池輔助動力裝置的應用要求/目標160
20.1引言160
20.2DOE技術目標161
參考文獻163
21燃料電池的船舶應用164
21.1引言164
21.2可能用于船舶的燃料電池系統(tǒng)165
21.3燃料電池海洋應用項目166
21.4未來系統(tǒng)的發(fā)展目標167
21.5結論168
參考文獻168
22輔助動力裝置用燃料的重整技術169
22.1引言169
22.2指南169
參考文獻181
23用于輔助動力裝置的PEFC系統(tǒng)184
23.1引言184
23.2PEFC的重整操作184
23.3應用概念187
23.4系統(tǒng)設計188
23.5系統(tǒng)效率190
23.6系統(tǒng)測試190
23.7結論191
參考文獻191
24高溫聚合物電解質燃料電池193
24.1引言193
24.2單電池和電池堆的操作特性194
24.3系統(tǒng)層級198
參考文獻203
25應用于輔助動力裝置的固體氧化物燃料電池系統(tǒng)：單電池、電池堆和電池系統(tǒng)205
參考文獻211
第三篇固定領域212
26美國固定式燃料電池系統(tǒng)的部署和容量趨勢213
26.1燃料電池備用系統(tǒng)213
26.2燃料電池熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)215
參考文獻222
27特定國家報告：日本223
27.1引言223
27.2住宅燃料電池系統(tǒng)銷售的開端223
27.3Ene-Farm市場的發(fā)展225
27.4Ene-Farm的技術發(fā)展225
27.5針對共管公寓的Ene-Farm銷售情況226
27.6結論226
參考文獻227
28備用電源系統(tǒng)228
28.1引言228
28.2應用及功率等級229
28.3優(yōu)點229
28.4燃料選擇230
28.5產(chǎn)品參數(shù)230
28.6經(jīng)濟性231
28.7結論231
參考文獻232
29固定式燃料電池：住宅應用233
29.1引言233
29.2關鍵特征233
29.3技術性能235
29.4經(jīng)濟地位和市場地位238
29.5結論240
參考文獻240
30固定式燃料電池用燃料243
30.1引言243
30.2天然氣244
30.3沼氣、填埋氣和生物甲烷246
30.4（生物）乙醇248
30.5氫氣249
參考文獻250
31固體氧化物燃料電池：單電池、電池堆及電池系統(tǒng)252
31.1引言252
31.2電池結構與材料253
31.3電池設計255
31.4電池堆概念257
31.5固定應用系統(tǒng)258
31.6性能和耐久性參數(shù)259
參考文獻264
第四篇物料處理266
32燃料電池叉車系統(tǒng)267
32.1引言267
32.2叉車分類267
32.3水平揀選叉車的載貨分布268
32.4叉車的能源供應269
32.5系統(tǒng)設置與雜化270
32.6叉車不同推進系統(tǒng)的成本比較272
參考文獻274
33燃料電池叉車在美國的部署276
33.1燃料電池供電的物料搬運設備276
參考文獻282
第五篇燃料供應283
34質子交換膜水電解技術284
34.1引言284
34.2水電解與PEM水電解的文獻分析285
34.3用于PEM水電解的電催化劑285
34.4PEM水電解陽極載體287
34.5用于PEM水電解的膜287
34.6PEM電解中的電堆和系統(tǒng)成本288
34.7PEM電解系統(tǒng)與其競爭技術的比較289
參考文獻291
35電轉氣294
35.1引言294
35.2主要部件和工藝步驟295
35.3H2和CH4的運輸與應用299
35.4試驗工廠的發(fā)展現(xiàn)狀300
35.5結論301
參考文獻301
第六篇法規(guī)與標準304
36氫安全與RCS（法規(guī)、規(guī)范和標準）305
36.1引言305
36.2氫安全305
36.3國際氫法規(guī)、規(guī)范和標準（RCS）的制定308
36.4結論309
參考文獻310
附表非法定計量單位和換算系數(shù)311
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